基于DE2开发平台的汽车单目测距系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

为了避免交通追尾事故的发生 ，提出了一种基于现场可编程 逻辑门阵列 （ＦＰＧＡ）的嵌入式汽车测距方案 。

对该系统所采用的图像采集 、图 像处理 、基于小孔成像 原理的单目车距测量等算法进行研究。

系统以友晶公司 ＤＥ２ＦＰＧＡ 开 发板为硬件平台 ，通 过对 ＰＡＬ 制模拟摄像机输出的 ＣＶＢＳ（ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＶｉｄｅｏＢｒｏａｄｃａｓｔＳｉｇｎａｌ）视 频流的采集 、灰 度化 、滤 波 、边 缘检测 、膨 胀 、腐 蚀 、车 牌定位 、车牌大小的检测 、液 晶屏显示 ，实现了单目视觉汽车实时测距 。

2. 国内外研究现状分析

目前国内外针对汽车测距主要有超声波短距离测距、微 波雷达长距离测距 、激 光测距、摄 像系 统测距等，其中超声波测距适合短距离测距 ，雷达 或激光测距少则几千元，动 辄上万元，成 本高，而 且雷达测距容易受到电磁波干扰 ，雷 达装置之间 以及其它通信设施的电磁波干扰会导致车辆的误 操作［１３］。

摄像系 统 测 距 具 有 精 准 度 高 、功 耗 低、 稳定性好、非接触性测量等优点 ，而且视觉测距是 被动式测距方式，不 会对人体造成危害。

摄像系 统测距又可分为单目测距和多目测距。

3. 研究的基本内容与计划

内容:本设计中，采用DE2开发板，板载有Altera cyclone II系列的EP2C35F672芯片，内含35000个逻辑单元，一个8MB的SDRAM，一个视频解码器ADV7181，支持多种格式的模拟视频信号输入，包括各种制式的CVBS信号，S-vedio和YPrPb分量，可以自动检测NTSC、PAL、SECAM 及兼容的各种标准模拟基带电视信号。选用PAL制式600线1/3"CCD模拟摄像头，焦距8mm，每两个像素点之间的距离是0.007mm。液晶显示器是数字终端显示最理想的显示器件之一，系统选用奇美公司17.78cm（7in）EK070TN92(800480)数字液晶屏，通过DE2开发板GPIO口和FPGA连接。根据小孔成像原理判断车距。根据小孔成像原理，ＣＣＤ 摄像机的成像几何 关系可用小孔成像原理来近似表示 ，从 图 １ 中易 得式（１），其 中：Ｈ 为车牌大小，Ｄ 为车距，ｈ 是车 牌映射到摄 像 头 中 的 大 小 ，ｆ 为 摄 像 头 焦 距。 测 距模型中，车距与图像大小成反比 ，若已知车牌的 实际尺寸和摄像机的焦距 ，车距便可以求得。

计划：1.开题：校历第一周; 2.系统设计、软件仿真：校历第五周前; 3.硬件调试：校历第9周前; 4.毕业论文撰写：校历第10-14周; 5．答辩：校历第15-16周。

4. 研究创新点

传统的图像处理多在 ＰＣ 机上进行静态图像处理，处理过的过程多调用现有的库函数 ，而本系 统采用了嵌入式的方案，使 用 ＦＰＧＡ 从最底层对 实时的视频流进行处理 ，相对于前者具有体积小， 实时性高，测距准确的特点。