近些年,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國國民收入有了巨大的提升,人民對(duì)生活品質(zhì)的追求不斷提升,家用汽車從原來的奢侈品變?yōu)榱艘患匠５纳唐�。具統(tǒng)計(jì),我國汽車的保有量在2019年自己達(dá)到了3.4億輛。隨著汽車數(shù)量的快速增長(zhǎng),我國各個(gè)城市交通問題變得日益嚴(yán)重,因此為城市中的主干道路安裝道路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就變得十分重要。道路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能就是對(duì)視頻中的車輛進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),因此研發(fā)一套成本低廉功能強(qiáng)大的車輛檢測(cè)系統(tǒng)就變得尤為重要。本文是通過研究Xilinx Zynq-7020平臺(tái)的FPGA+ARM的結(jié)構(gòu),使用基于ZYNQ芯片設(shè)計(jì)一種道路狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。相比使用ARM芯片配合DSP微處理器傳統(tǒng)的嵌入式圖像處理系統(tǒng),ARM+FPGA結(jié)構(gòu)的Zynq芯片可以實(shí)現(xiàn)軟硬件高速協(xié)同工作的視頻處理,具有圖像處理系統(tǒng)采集圖像快、帶寬高等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)利用FPGA具有并行處理的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的快速高效的預(yù)處理;通過ARM處理器進(jìn)行軟件流程控制和運(yùn)行利用機(jī)器學(xué)習(xí)得到的模型進(jìn)行HAAR特征提取的目標(biāo)識(shí)別算法;通過ZYNQ芯片自帶的內(nèi)存來達(dá)到軟件與硬件的高效的協(xié)同工作,在追求處理速度的同時(shí),降低了硬件的功耗。本文的主要工作... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Haar特征示意圖

檢測(cè)窗口Fig.3.4Detectionwindow

31第4章基于FPGA加速的車輛檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)4.1.總體設(shè)計(jì)4.1.1設(shè)計(jì)流程基于FPGA加速的車輛檢測(cè)系統(tǒng)可以分為兩種方案，它們都主要分為硬件和軟件兩部分。硬件主要有攝像頭，F(xiàn)PGA芯片以及ARM芯片。其中攝像頭負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集道路圖像，不同的是第一種是FPGA負(fù)責(zé)先期預(yù)處理視頻圖像、HDMI圖像顯示以及把圖像傳輸給ARM芯片的工作。ARM芯片主要負(fù)責(zé)運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測(cè)工作。軟件部分主要包括使用機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練相應(yīng)的目標(biāo)模型，使用Python語言配合OpenCV圖像識(shí)別運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)訓(xùn)練好的目標(biāo)模型，對(duì)視頻中的目標(biāo)進(jìn)行分類。最后再將帶有分類框的視頻圖像交給FPGA芯片去顯示。實(shí)時(shí)道路狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)處理流程：有攝像頭（OV5642）將得到的圖像傳輸給FPGA芯片（PL），由FPGA負(fù)責(zé)對(duì)得到的視頻圖像進(jìn)行視頻格式轉(zhuǎn)換、視頻圖像對(duì)比度增強(qiáng)等處理。然后FPGA將處理后的圖像經(jīng)由VDMA通過AXI-Stream穿個(gè)ARM芯片（PS）。ARM芯片控制DDR3進(jìn)行圖像的存儲(chǔ)，然后ARM芯片使用OpenCV和機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練的XML文件，對(duì)視頻圖像中的不同類型的物體進(jìn)行識(shí)別。然后ARM將識(shí)別后的圖像將給FPGA，由FPGA負(fù)責(zé)對(duì)識(shí)別圖像的顯示。圖4.1系統(tǒng)電路仿真Fig.4.1Systemcircuitsimulation

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于FPGA+ARM的視頻采集平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄧健峰,謝云.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2017(12)
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[3]結(jié)合膚色模型和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的手勢(shì)識(shí)別方法[J]. 王龍,劉輝,王彬,李鵬舉.  計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(06)
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碩士論文
[1]基于ZYNQ片上系統(tǒng)的行人檢測(cè)算法研究[D]. 嵇達(dá)龍.江蘇科技大學(xué) 2019
[2]三維集成電路片間傳輸線測(cè)試方法研究[D]. 卞景昌.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]新型NOR Flash控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[D]. 游健.蘇州大學(xué) 2016
[4]基于ZYNQ的行人檢測(cè)系統(tǒng)軟硬件協(xié)同實(shí)現(xiàn)[D]. 梁新宇.大連海事大學(xué) 2016
[5]Hausdorff距離在手勢(shì)識(shí)別中的運(yùn)用[D]. 蘇九林.上海海事大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3595946