專利名稱：基于fpga的車輛外形尺寸圖像檢測分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于FPGA的車輛外形尺寸圖像檢測分析裝置，屬于電子及通信 技術(shù)、工業(yè)測控技術(shù)、視頻圖像處理技術(shù)，是利用FPGA芯片作為數(shù)字圖像的采集和處理單 元，實(shí)現(xiàn)對車輛外形的檢測。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車擁有量急劇增加，交通密度的大幅提高，道路交 通超負(fù)荷運(yùn)行狀況不斷突顯，車輛擁擠堵塞，交通事故頻發(fā)現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，這已成為城市管 理工作中突出的社會(huì)問題。在這其中，由車輛外形尺寸導(dǎo)致的交通問題可大致分為以下幾 種①司機(jī)目測不準(zhǔn)或目測不到車輛之間及車輛與其它物體之間的距離；②影響其后車輛 的運(yùn)行；③通過橋涵等交通設(shè)施的可能性；④路面寬度能否允許車輛并行；⑤超大外形尺 寸的車輛裝載的貨物也較大，能否通過具有較小承受力的橋梁或其它交通設(shè)施等等。為此 迫切需要采用各種高新技術(shù)，在城市交通中對車輛外形進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，綜合路況、車流等多 種因素進(jìn)行管理調(diào)度來解決交通問題，避免由此而造成的交通事故或?qū)煌ㄔO(shè)施的破壞。 同時(shí)也可以給交管部門提供實(shí)時(shí)的道路交通統(tǒng)計(jì)信息，方便車輛管理和交警調(diào)度，而且可 以加速交管部門對緊急事件的反應(yīng)速度，這對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民的安定生活以及城市 的建設(shè)和規(guī)劃都會(huì)造成深遠(yuǎn)的影響，也正是當(dāng)今城市交通智能化管理建設(shè)進(jìn)程中的研究熱 點(diǎn)ο目前，交通管理部門一般采用人工目測的辦法檢查車輛高度和寬度，效率很低，誤 差較大，難于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和高速分類管理。也有通過紅外射線進(jìn)行檢測，但設(shè)備成本過高， 同類檢測器之間存在信號干擾問題，降低了系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
為避免現(xiàn)有技術(shù)可靠性差、準(zhǔn)確率低的缺陷，本發(fā)明提供一種基于FPGA的車輛外 形尺寸圖像檢測分析裝置，采用CXD攝像機(jī)對道路交通車輛進(jìn)行視頻圖像采集，由FPGA直 接控制圖像的采集及存儲(chǔ)，并運(yùn)行相鄰幀求差、閾值分割、邊緣檢測等圖像處理算法，對車 輛外形進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，最終根據(jù)圖像平面參數(shù)與世界坐標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系解算出車輛的實(shí) 際車長、車寬與車高，其突出的優(yōu)點(diǎn)是不需要計(jì)算機(jī)或DSP等核心處理單元，能夠保障圖 像質(zhì)量無損，傳輸速度快，實(shí)時(shí)性能強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，兼容性好等，具有廣泛的應(yīng)用和研究價(jià) 值。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種基于FPGA的車輛外形尺寸圖像 檢測分析裝置，其特點(diǎn)是包括以下步驟(a)CCD攝像機(jī)按設(shè)定的時(shí)間間隔采集圖像序列，F(xiàn)PGA讀入預(yù)先選定的檢測區(qū)域 內(nèi)的各點(diǎn)像素值，并將連續(xù)讀入的兩幅圖像各點(diǎn)像素值求差；(b)采用閾值分割法對差值圖像進(jìn)行處理，提取車輛外形輪廓；(c)通過邊緣像素的搜索得到給定方向的車輛圖像的一個(gè)外接矩形，根據(jù)圖像平面參數(shù)與現(xiàn)實(shí)世界之間的對應(yīng)關(guān)系選擇適當(dāng)?shù)奈锵癖壤禂?shù)，解算出 到車輛的實(shí)際外形尺寸；車身實(shí)際長度Z =；車身實(shí)際高度
權(quán)利要求
1.一種基于FPGA的車輛外形尺寸圖像檢測分析裝置，采用C⑶攝像機(jī)對道路交通車輛 進(jìn)行視頻圖像采集，其特征在于由FPGA控制圖像的采集及存儲(chǔ)，并運(yùn)行相鄰幀求差、閾值 分割、邊緣檢測等圖像處理算法，對車輛外形進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，最終根據(jù)圖像平面參數(shù)與世界 坐標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系解算出車輛的實(shí)際車長、車寬與車高；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛外形尺寸檢測分析裝置，其特征在于包括以下步驟(a)CCD攝像機(jī)按設(shè)定的時(shí)間間隔采集圖像序列，F(xiàn)PGA讀入預(yù)先選定的檢測區(qū)域內(nèi)的 各點(diǎn)像素值，并將連續(xù)讀入的兩幅圖像各點(diǎn)像素值求差；(b)采用閾值分割法對差值圖像進(jìn)行處理，提取車輛外形輪廓；(c)通過邊緣像素的搜索得到給定方向的車輛圖像的一個(gè)外接矩形，根據(jù)圖像平面參 數(shù)與現(xiàn)實(shí)世界之間的對應(yīng)關(guān)系選擇適當(dāng)?shù)奈锵癖壤禂?shù)，解算出到車輛的實(shí)際外形尺寸。JH2+L2 x(y車身實(shí)際長度
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于FPGA的逆透視變換圖像處理算法的實(shí)現(xiàn)，屬于信號處理技術(shù)、控制技術(shù)，是以FPGA芯片作為數(shù)字圖像的處理單元，利用其硬件邏輯處理速度快的特點(diǎn)，通過芯片內(nèi)部LE單元搭建出實(shí)現(xiàn)IPM算法的邏輯電路，以硬件的方式實(shí)現(xiàn)對圖像的逆透視變換，得到無畸的二維鳥瞰圖像，方便后續(xù)的車道檢測特征提取等操作，其突出的優(yōu)點(diǎn)是將該圖像處理算法硬件化，不需要工控機(jī)或DSP等核心處理單元，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能好，可擴(kuò)展性強(qiáng)。
文檔編號G06T7/00GK102044155SQ20091021841
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者史忠科, 王闖, 賀瑩 申請人:西安費(fèi)斯達(dá)自動(dòng)化工程有限公司