基于FPGA的車(chē)道偏離預警系統的設計

系統完成初始化后，進(jìn)入車(chē)道偏離檢測及預警流程。啟動(dòng)攝像機開(kāi)始圖像采集，并調用FPGA內部圖像處理模塊對圖像進(jìn)行顏色空間轉換、灰度化、中值濾波、邊緣檢測等操作。
程序載入經(jīng)邊緣檢測的圖像后，將圖像分為左右兩部分進(jìn)行直線(xiàn)檢測?？紤]到在實(shí)際應用中，車(chē)道接近水平或垂直的幾率極小的事實(shí)，同時(shí)也為了濾除干擾(如地平線(xiàn)、路邊燈桿、前方車(chē)輛邊緣等)，在利用Hough變換進(jìn)行直線(xiàn)檢測的過(guò)程中采用了如下策略：在左半部圖像中，方向角在95°～175°之間進(jìn)行直線(xiàn)檢測；在右半部圖像中，方向角在5°～85°之間進(jìn)行直線(xiàn)檢測。搜尋過(guò)程遍歷整幅圖像，搜尋計算完畢，在累加器A(ρ，θ)中尋找局部極大值，由此確定車(chē)道標志線(xiàn)的位置和參數。
調用Hough變換函數進(jìn)行直線(xiàn)的識別后，如果圖像處理后有可利用的車(chē)道信息，進(jìn)入車(chē)道偏離預警及判決過(guò)程，車(chē)道偏離預警也采用兩級預警機制，當偏離角度大于警告值時(shí)，發(fā)出聲光警告；當偏離角度小于警告值但大于提醒值時(shí)，發(fā)出聲光提醒。若經(jīng)圖像處理后沒(méi)有相關(guān)車(chē)道信息則返回障礙物檢測與碰撞預警流程。

4 結語(yǔ)
系統充分利用了FPGA的可編程和SoPC系統可重構的特點(diǎn)，系統升級維護非常方便，可以極大地延長(cháng)系統的生存周期；同時(shí)采用以FPGA為核心的單芯片解決方案，外圍電路簡(jiǎn)單，可以使系統的體積做得很??；另外，本系統還可通過(guò)自定義模塊、自定義指令、C2H等方式進(jìn)行加速，其思想都是以犧牲硬件資源換取運算速度的提升。通過(guò)加速，可以做到圖像處理的實(shí)時(shí)性要求，從而進(jìn)一步提高車(chē)道偏離檢測系統的實(shí)時(shí)性，提高系統的實(shí)用性。