基于fpga和嵌入式系统的实时图像处理

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1、浙江大学硕士学位论文基于FPGA和嵌入式系统的实时图像处理姓名：邵亮申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：顾伟康;叶秀清20050201Y689270浙江人学硕十论文摘要陆地自主车(AutonomousLandVehicle,简称ALV)是一种能够在道路}Ru野外连续地、实时地自主运动的智能移动机器人，其研究涉及多个学科的理论与技术，具有重大的研究价值和应用价值。在各种导航技术中视觉导航相对与其他的方法，本身不发出光以及其他辐射源，其有隐蔽性好，测量快速、准确等优点。因此，视觉导航是ALV研究的一个重要内容。本论文

2、旨在对应用于地面自主车导航的视觉系统进行研究和实现。对进路图像的准确、实时采集是视觉研究的基础，本文h先对此问题展开研究。论文的第_章提出了视频采集卜的具体技术指标并设计了专用的图像采集卡。该方案使用Philips公司的TDA8708及SAA7196作为前端模数转换、视频解码芯片，将电视信号直接转换成RGB数字信号，并由现场可编程门阵列(FPGA)作为控制器将数字信号存入128KBX3的帧缓冲存储器，PCI接口芯片PCT9054提取有用数据送到主机。实践证明该采集卡能够完成对道路图像的准确、实时采集。嵌入式系统以应用为中心、

3、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、可靠性高、成本低、体积小、功耗低的特点决定了其是地面自主车计算、控制系统的理想选择，本文接着对嵌入式系统在陆地自主车视觉导航中的应用进行了研究。第二章重点介绍了嵌入式系统的组成及应用开发。首先明确了嵌入式系统的定义和体系结构，接着介绍了其软硬件组成。在此基础上介绍了套成熟的嵌入式开发系统。第四章提出了一套适用于嵌入式系统的道路识别算法。该算法结合了基于聚类的I^9值分割和边缘跟踪算法，并在不影响处理结果的基础上对做了一定的优化，降低了算法的空间和时间复杂度，更适合于在嵌入式系统上运行，能同

4、时用于检测结构化和非结构化逆路环境下的道路边界。实践证明该算法能够在I述两种道路环境下取得良好的检测效果。关键词:计算机视觉、图像采flz、道路检测，陆地自土车浙江大学硕卜论文ABSTRACTAutonomousLandVehicle(ALV)isanintelligentmobilerobot,whichcanrunautonomouslyandcontinuouslyonroadorcross-country.Itsinvestigation,whichinvolvestheoriesandtechnologiesofm

5、anydisciplines,isofgreatvalueinresearchandapplication.Comparedtoothernavigationtechnologies,visionisrapid,accurateandeasytoconceal,whichdoesnotemitlightandradiation.Therefore,visionnavigationisaveryimportantpartoftheALVresearch.Thisthesisaimsatthestudyanddesignofth

6、evisionnavigationsystemfortheALV.Accurateandrealtimecaptureofroadimageisthefoundationofvisualsenseresearch,andfirstlythisthesisdoessomeresearchtothisproblem.Thesecondchapterofthesishasputforwardthetechnicalguidelineofvideocapturecardanddesignedadedicatedpurposedvid

7、eocapturecard.ThisschemeusesTDA8708andSAA7196ofPhilipscorporationastheprecedingendanalog-digitalconversionandvideodecodingchip,directlyconvertstelevisionsignalintoRG13signal,whichisdigitsignal.TheFieldProgrammableGateArray(FPGA)worksasthecontrollertosendthesedigits

8、ignalinto128KX3Bytesframebuffer.ThePCIinterfacechipPCI9054canpickupusefuldataanddeliverittothehostcomputer.Itisprovedbyexperimentsthatthisvideoca