基于FPGA的交通事故实时视频检测研究

来源 :济南大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:huang7567802
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着科学技术的迅速发展,人类社会的生活进入了信息化时代。与人们生活息息相关的任何一个领域都成为了科学研究的重点。其中,智能交通已经成为当前社会研究的一个热点。虽然当前社会中研究智能交通的理论比较多,但大多数都是采用电子眼进行实时视频录取,事故发生后进行人工翻阅查看来进行交通事故的检测,此方法实时性差,造成很大的人力和财力浪费。利用视频图像处理进行交通事故的智能检测虽然也有研究,但相对较少,通过视频进行交通事故检测不仅能实时进行事故处理,更重要的是可以为社会节约更多的人力和财力资源。因此实时视频智能交通事故检测不仅具有理论意义还具有很大的实用价值。利用FPGA(Field Programmable GateArray,现场可编程门阵列)进行视频图像处理,因为其并行处理能力、灵活、可配置等特点而受到越来越多学者的青睐。本文主要利用在FPGA硬件开发平台上搭建Nios II嵌入式系统来实现交通事故实时智能检测,主要包括目标检测、目标跟踪、碰撞检测和事故报警。论文的主要研究内容如下:1、论述了在FPGA硬件平台上使用Nios II搭建SOPC嵌入式系统的意义;同时介绍了Nios II嵌入式系统及其开发环境和开发流程,并重点介绍了IP核设计中使用的Avalon总线;最后介绍了所采用的FPGA硬件平台的硬件资源。2、利用视频图像处理算法进行车辆碰撞检测的理论研究,包括背景建模,目标检测和碰撞检测;其中目标检测使用了背景差分算法、二值化、膨胀腐蚀算法、像素飘逸算法;碰撞检测算法则通过分析目标的大小、形状、重心、速度等物理特征来实现。为了验证算法的可行性,在PC机上使用VC编程实现了以上算法,同时还实现了视频保存、碰撞结果的保存和报警等功能。3、介绍了在FPGA平台上实现碰撞检测的过程,介绍了系统的工作流程,视频输入输出模块的实现,视频预处理模块的功能及实现,背景差分、二值化、膨胀腐蚀、碰撞检测等算法的实现。在系统工作流程中详细介绍了各算法模块如何构成SOPC系统的,以及它们之间如何协调工作来实现碰撞检测的。文中即介绍了各模块的输入输出接口,又对算法的核心部分使用Verilog HDL语言进行了描述。最后介绍了在Nios IIIDE下使用C语言实现结果保存和报警处理的过程。本文主要研究智能交通事故检测在FPGA硬件平台下的实现。文中介绍的利用视频图像处理来实现交通事故检测还处于起步阶段,对实验环境要求较高,所以实验中使用交通道路模型,车辆模型来构建背景相对简单、目标较少的实验环境。实验证明,在FPGA平台上利用视频图像处理实现交通事故具有较高的可行性,它具有灵活、高效、可配置等优点。
其他文献
姿态估计被广泛应用于许多领域,例如在人机交互技术中,需要获取人体姿态信息来理解人的指令;在增强现实技术中,姿态估计被认为是最基本的问题之一;对无人飞行器的控制,也需要
随着物联网、云计算技术的成熟,3G、4G通信技术的普及,传统的家居生活方式已经无法满足人们日益增长的现代家居生活需求,物联网化的智能家居应运而生,并朝着网络化、信息化、智能
随着数据通信和多媒体业务的蓬勃发展,人们对高速移动通信的要求不断提高。为了能够在无线环境下提供与传统互联网类似的用户体验,迫切需要解决频谱资源受限、易受信道衰落影响
集群系统以业务种类丰富、信道利用率高以及快速接入等特点在各行业和各部门中得到了广泛的应用。随着TD-SCDMA的发展和商用,基于TD-SCDMA标准的集群通信系统也成为了研究的热
随着互联网技术的发展和医疗信息化的推进,各大医疗机构累积的海量数据对疾病诊断具有重要意义,但由于数据规模庞大、来源多样化以及结构不统一等问题,不易对其进行深度分析
协作通信是目前无线网络广泛使用的虚拟MIMO技术,它的分集思想可以为用户提供更可靠的分组传输服务。典型的协作通信网络模型中有三个节点,源节点,中继节点和目的节点。中继节点
当前的无线局域网技术在支持无线高清视频传输等高吞吐量无线数据业务时仍然会遇到瓶颈,面对这一挑战IEEE已启动下一代WLAN技术标准802.11ac和802.11ad的工作,数据吞吐量将达到
血压是人体重要的生理参数之一,能够反映人体心脏以及血管的功能状况,是临床医学上诊断疾病、观察治疗、预后判断的重要依据。人体血压会随着生理周期、个人情绪等各种刺激产
现代战争中制胜的关键是看哪方能尽早发现敌方威胁,相比早期雷达探测系统的主动跟踪方式,红外探测系统的被动跟踪方式在军事领域中应用更为广泛,但是红外探测系统所获得的含有弱
多目标进化算法(Multi-Objective Evolutionary Algorithm, MOEA)是一种新兴的启发式寻优搜索技术,通过模拟自然进化过程中优胜劣汰和随机信息交换的思想来实现种群的进化,其随机