科技发达的今天,铁路运输系统逐渐朝着智能化的方向前进,图像检测等图像处理技术在铁路安全方面的应用越发广泛,尤其是在铁路线路障碍检测方面。随着我国交通运输业的迅速发展,中国铁路的运输量稳步上升,使用的频度加大也容易促成铁路事故的数量上升。铁路线路的灾害突发性强,危害巨大,影响相当恶劣。因为受雨雾等各种环境和疲劳的的影响,机车工作人员不能每时每刻都能发现行车线路上突然产生的灾害以及障碍,希望运用图像检测和图像压缩等技术研究设计一种在无人的环境下铁路线路灾害及障碍报警装置,能够有效的、较为及时的提醒车站以及机车的工作人员,并将前方出现障碍的图像发送回车站。本文首先阐述了铁路线路灾害及障碍报警装置的设计思路,它不仅要适用于阴晴雨雪等各种恶劣的环境,而且要在无人的条件下运行,必须具有较高的实时性要求。该装置系统包括主机、副机,通过它们将图像信号和报警信号通过无线传输装置传送到车站总机以及机车电台。主机装置是设计和研究的重点,铁轨检测和障碍检测是核心的内容,本设计结合软硬件各部分要求加以考虑。在芯片的选择方面,本设计将选用TI公司的TMS320DM642芯片,这款数字信号处理芯片在运算能力等各种方面都符合图像检测和图像压缩等方面对实时性的要求,还带有丰富的视音频硬件资源和各种较高速的数据传送接口,适合进一步改进扩展其功能。硬件设计部分首先介绍了TMS320DM642的基本知识,在此基础上,给出了主机装置的硬件设计思路,包括硬件平台的搭建和主要端口、外设等的配置。软件设计部分采用的是Code Composer Studio 3.3开发平台,通过仿真器连接PC机,进行程序调试和上载。先给出了整体的软件整体设计结构,接着按照功能阐述了如何通过CCS开发平台具体实现铁路线路上的障碍检测、图像压缩和串口发送障碍图像的过程,并详细阐述了背景差检测、形态学运算、背景更新、哈夫曼编码等算法的DSP实现。设计中对一般图像算法在DSP上的实现移植的效果和效率加以了考虑,不仅使用了BIOS等技术减少了系统开销,还分析了部分处理以及运算的运算周期。