基于FPGA的智能交通監(jiān)控前端系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，交通密度的持續(xù)提高，城市的交通問題越來越嚴重，依靠人力來協(xié)調(diào)和監(jiān)控已經(jīng)無法滿足需要，而智能交通系統(tǒng)在提高交通效率，緩解交通擁堵方面有著顯著的作用，因此越來越受到人們的重視。本論文基于FPGA研究并設(shè)計了智能交通監(jiān)控前端系統(tǒng)。論文采用了Altera公司的Cyclone IV系列芯片，實現(xiàn)了在 FPGA上實時處理圖像數(shù)據(jù)的功能，使得交通數(shù)據(jù)的處理可以就地完成。本文主要做了以下兩個方面的工作：
　　1、交通圖像處

2、理方面。首先，為了提高后續(xù)交通圖像處理的準確度，針對交通圖像的特點，設(shè)計了以降噪和增強為主的圖像預(yù)處理。其次，針對交通環(huán)境變化較快的特點，在仿真分析傳統(tǒng)運動目標檢測算法的基礎(chǔ)上，通過改進均值背景建模算法，以達到更準確快速的檢測運動車輛的目的。再次，為了提高后續(xù)交通參數(shù)檢測的準確度，不僅使用數(shù)學形態(tài)學消除孤立的噪聲點，而且設(shè)計了一種兩個顏色空間信息互補的陰影抑制算法，對運動車輛的陰影進行抑制。最后，設(shè)計了交通流量、道路占有率以及逆行檢測算

3、法，對道路中的交通狀況進行實時檢測。
　　2、基于FPGA的系統(tǒng)實現(xiàn)方面。首先，設(shè)計了I2C模塊對圖像傳感器進行配置，使得圖像傳感器可以采集到正確的圖像數(shù)據(jù)。其次，為了緩存圖像數(shù)據(jù)，并且使得其他功能模塊對圖像數(shù)據(jù)進行讀寫時，有一個統(tǒng)一的接口，設(shè)計了 SDR SDRAM控制器。再次，根據(jù)前面對交通圖像處理的仿真分析，并根據(jù)FPGA自身的結(jié)構(gòu)特點，在設(shè)計交通圖像處理模塊時，對交通圖像預(yù)處理，運動車輛檢測以及車輛陰影抑制均做了并行優(yōu)化。