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近年来,随着数字图像处理技术的进一步发展,嵌入式图像采集处理系统被研究者广泛关注。目前,较多的图像采集处理系统的硬件处理器构架被提出。其中,基于DSP (Digital Signal Processor)和FPGA (Field Programmable Gate Array)的嵌入式图像采集处理系统已成为国内外发展的主流。为了满足人们对图像采集处理系统便携性与实时性的要求,一味地提升硬件处理器性能只会带来高昂的成本,所以在硬件条件固定的情况下,影响整个系统性能的关键因素就是数据的传输和存储了。一个好的系统软件构架往往能大幅提高系统运行速度。另外,道路循迹算法在人工智能尤其是无人驾驶智能车方面具有很高的应用价值和发展前景。本课题围绕道路循迹算法,以DSP和FPGA的图像采集处理系统为硬件处理平台。在此基础上,研究设计了系统的软件构架,重点在于数据采集传输和数据存储方案。针对道路宽度为0.5m,道路两边为3cm的红色边界的道路进行道路循迹算法的应用研究,仿真优化并实现算法。本论文具体取得了以下研究成果：(1)在以DSP和FPGA为道路循迹图像处理算法硬件平台的基础上,设计了相应的数据传输和存储方案。通过研究分析目前国内外对嵌入式图像采集处理系统的硬件和软件设计方法,利用FPGA的SOPC (System On Programmable Chip) Builder定制Nios Ⅱ软核处理器及相关外设IP (Intellectual Property)核来构成一个完整的片上系统,结合Nios Ⅱ软件开发工具完成锁相环模块的设计、CMOS驱动模块和配置模块的设计、液晶显示屏的驱动和控制模块设计、存储模块的配置等。最终实现图像信号的实时采集与存储。DSP部分,设计数据的采集输入、数据传输、数据处理的底层驱动和控制代码。包括外部存储器接口EMIF (External Memory Interface)模块设计、增强的直接存储器访问EDMA (Enhanced Direct Memory Access)模块设计、多通道缓冲串行口McBSP (Multichannel Buffered Serial Port)模块设计。(2)仿真并实现了道路循迹算法。针对道路宽度为0.5m,道路两边为3cm的红色边界道路,通过道路红线提取、去噪补线、中线提取等步骤,进行道路循迹算法的应用研究,仿真优化并实现算法。同时也实现了因道路信息采集不全而导致的单边界情况下的道路循迹。