基于機器視覺(jué)的車(chē)道偏離預警系統的實(shí)現

　　完成了前端預處理模塊到主存儲器 SDRAM 的數據搬移過(guò)程，接下來(lái)主要是后端的高速數據傳輸過(guò)程。DSP 與SDRAM 之間的數據傳輸可達到100MHz 以上的高速速率，尤其是DSP 支持的EDMA 傳輸方式，更是允許不在CPU 干涉的情況下，就可完成外部數據與DSP 內部的Cache 之間的傳輸，這樣可提高CPU 工作的效率。另外，DSP 芯片內部有兩級的緩存，第二級緩存L2 更是可達到1MB，因此我們考慮采用現在流行的ping-pong 傳輸方式，當CPU 在處理緩存中的ping 或pong 內部的數據時(shí)，在可以預測剩余處理時(shí)間的前提下，我們可預先將接下來(lái)要處理的數據通過(guò)EDMA 方式傳輸到對應的pong 或ping 存儲區中，這樣便將數據傳輸的時(shí)間蘊含在了處理過(guò)程中，節省了相應的傳輸時(shí)間，提高了效率。

　　綜合了上面對整個(gè)數據傳輸流程的分析，我們可以得出如圖4 所示的數據搬移過(guò)程。由圖中可以看出，從Sensor 出來(lái)的數據到FPGA 中的預處理，與DSP 內部的數據處理過(guò)程，在SDRAM 的緩存處理下，是可以以流水線(xiàn)的方式傳輸處理的，FPGA 作為前端預處理模塊，完成大容量數據的處理過(guò)程，對于系統效率的提高具有非常大的作用。

3、系統軟件算法

　關(guān)于前端圖像預處理方法及車(chē)道偏離決策算法的介紹性文章比較多[2][3][4]，在本文中就不做過(guò)多的描述，主要的實(shí)現流程如圖5所示。通過(guò) [2]中的一些典型算法，我們驗證了本文所設計的汽車(chē)主動(dòng)安全系統是完全滿(mǎn)足汽車(chē)駕駛這種應用條件下的實(shí)時(shí)性要求的，而且該系統是具有較強的擴展性的。

4、結論

　　本文詳細介紹了一套基于 DSP 計算和FPGA 邏輯計算的車(chē)道偏離預警系統的實(shí)現方案，主要解決了大容量圖像數據在系統中的高速傳輸和存儲、處理等。在設計的過(guò)程中，本文充分運用了FPGA 的邏輯資源對底層視覺(jué)算法的適應性及DSP 芯片的高速處理能力來(lái)滿(mǎn)足高層的串行度高的視覺(jué)算法。通過(guò)一系列的實(shí)驗，驗證了該系統滿(mǎn)足汽車(chē)安全這種應用背景下的高實(shí)時(shí)性要求。

本文創(chuàng )新點(diǎn)：

　?。?） 結合駕駛員、汽車(chē)與道路環(huán)境的關(guān)系，模擬人的駕駛行為來(lái)設計汽車(chē)主動(dòng)安全系統，在系統設計的原理上更有現實(shí)意義；

　?。?） 針對計算機視覺(jué)系統設計中對多個(gè)層次算法的適應性，采用DSP 計算和FPGA 邏輯計算相結合的方式，滿(mǎn)足系統算法各個(gè)層次的要求；

　?。?） 對計算機視覺(jué)系統中數據傳輸、存儲和處理的流程進(jìn)行了詳細的分析，采用優(yōu)化的EDMA 傳輸方式-PDT 來(lái)滿(mǎn)足系統實(shí)時(shí)性的要求；