一种基于制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有实时检测道路障碍物的装置，包括

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA实时检测道路障碍物的装置


[0001]本技术涉及数字图像处理领域，具体地涉及一种基于
FPGA
实时检测道路障碍物功能的装置
。

技术介绍

[0002]近几年来，我国交通发展迅速，相应的高速公路上的摄像头数量也在爆发增长，这就使得高速公路摄像头的监管更加困难，而且人眼无法做到同时对很多的高速路上的摄像头进行实时的监管，尤其在海量交通视频中对障碍物进行识别较为困难，所以为了减少人力的投入，同时为了及时的通知交通警察处理道路上的障碍物，因此，有必要提供一种实时监测道路障碍物的装置来解决上述问题
。
[0003]随着计算机技术
、
人工智能的快速发展，各种智能技术的出现已经为人类的生活带来了极大便利
。
其中数字图像的捕获和处理技术正在向着更高层次的方向发展，人们对于图像处理系统也有了更高的要求，图像处理系统的硬件体积越来越小，同时实时性也越来越好，但传统基于软件平台的图像处理系统已经很难满足要求，加上图像处理算法的天然并行性，
FPGA
的加入给图像处理领域带来了新的活力，特别是针对图像底层一些图像处理算法，此外，
FPGA
在一些低成本的机器视觉领域也得到了广泛的应用，作为可编程器件的
FPGA
不仅具有硬件可编程的灵活性，能适应不同场景不同需求的需要，还具有天然的并行优势，可以实现对图像的实时增强处理，但是
FPGA
无法做到对增强后的图像进行目标检测，这就需要通过训练好道路障碍物检测的模型来对图像中的障碍物进行检测，从而做到对高速公路进行实时监测
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术所存在的不足之处，本技术提供了一种基于
FPGA
实时检测道路障碍物的装置
。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种基于
FPGA
实时检测道路障碍物的装置，包括
PLL
时钟生成模块
、
电源模块
、OV7725
摄像头模块
、
上电复位模块
、SDRAM
存储模块
、FPGA
图像处理模块
、JTAG
下载模块
、VGA
显示模块
、
障碍物检测模块
、
报警模块，其结构特点在于：
[0006]PLL
时钟生成模块与
OV7725
摄像头模块
、SDRAM
存储模块
、VGA
显示模块相连，并为
OV7725
图像传感器
、SDRAM、VGA
显示模块提供相应的时钟频率；
[0007]电源模块将
5V
直流电源通过
AMS1117
芯片转换成
3.3V
电压，为
FPGA
图像处理模块和
SDRAM
存储模块供电，并使用
NCP1529
型专用
DC
‑
DC
降压器，将
3.3V
转换成输出为
2.5V
和
1.2V
的电源，其中
1.2V
为
FPGA
内核供电，
2.5V
电源为
PLL
时钟电路和
JTAG
下载模块供电；
[0008]OV7725
摄像头模块是一款体积小
、
工作电压低的
CMOS
类型数字图像传感器，其根据
PLL
时钟生成模块生成的时钟频率，并利用其内部的
CMOS
数据采集模块进行道路图像的采集；
[0009]上电复位模块是在
FPGA
上电后保持一段时间的复位状态，上电后复位各个模块；
[0010]SDRAM
存储模块用于在第零和第一
BANK
区存储
FPGA
预处理后的图像数据，在第二和第三
BANK
区存储障碍物检测模块检测后的图像数据，所述
SDRAM
存储模块与
PLL
时钟生成模块
、FPGA
图像处理模块
、VGA
显示模块
、
障碍物检测模块相连；
[0011]FPGA
图像处理模块将
OV7725
摄像头模块采集到的视频图像进行图像增强，并将处理后的图像传输到
SDRAM
存储模块进行存储，方便后续障碍物检测模块的进一步处理，所述
FPGA
图像处理模块分别与
PLL
时钟生成模块
、OV7725
摄像头模块
、SDRAM
存储模块相连；
[0012]JTAG
下载模块用于向
FPGA
芯片中下载程序或向
flash
中固化程序；
[0013]VGA
显示模块用于把
SDRAM
中存储的障碍物检测后的图像数据读取出来，并传送到
VGA
显示器上显示，
VGA
显示模块与
SDRAM
存储模块相连；
[0014]障碍物检测模块读取
SDRAM
存储模块中存储的经过
FPGA
增强后的图像，并对其进行检测，若判断有障碍物则将图像中的道路障碍物标注出来，同时控制报警模块进行声音报警；
[0015]一种基于
FPGA
实时检测道路障碍物的装置，包括如下的运行过程：
[0016]上电后，电源模块为
FPGA
内的各个模块供电，
FPGA
控制模块执行上电复位，为了各个模块能够正常地进行工作，将所有模块的原始数据进行清零复位，
PLL
时钟生成模块为各个模块提供对应的时钟频率；
[0017]OV7725
摄像头采集目标区域的视频信息并将其传输到
FPGA
图像处理模块，
FPGA
图像处理模块通过直方图均衡算法对原始视频图像进行增强处理，将处理好的图像数据存入到
SDRAM
中，方便后续障碍物检测模块的进一步处理；
[0018]障碍物检测模块读取
SDRAM
中处理好的图像数据，利用训练好的道路障碍物检测模型对视频图像进行检测，并将检测完的视频存回到
SDRAM
中，如果视频中的目标区域障碍物识别率大于
0.8
，则会将视频中有障碍物的区域框选出来，同时将控制报警模块中的蜂鸣器发出响声，提示交警及时去清理道路上的障碍物；
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
FPGA
实时检测道路障碍物的装置，其特征在于，包括
PLL
时钟生成模块
、
电源模块
、OV7725
摄像头模块
、
上电复位模块
、SDRAM
存储模块
、FPGA
图像处理模块
、JTAG
下载模块
、VGA
显示模块
、
障碍物检测模块
、
报警模块；所述
PLL
时钟生成模块与
OV7725
摄像头模块
、SDRAM
存储模块
、VGA
显示模块相连，并为
OV7725
图像传感器
、SDRAM、VGA
显示模块提供相应的时钟频率；所述电源模块可以将
5V
直流电源通过
AMS1117
芯片转换成
3.3V
电压，为
FPGA
图像处理模块和
SDRAM
存储模块供电，并使用
NCP1529
型专用
DC
‑
DC
降压器，将
3.3V
转换成输出为
2.5V
和
1.2V
的电源，其中
1.2V
为
FPGA
内核供电，
2.5V
电源为
PLL
时钟电路和
JTAG
下载模块供电；所述
OV7725
摄像头模块是一款体积小
、
工作电压低的
CMOS
类型数字图像传感器，其根据
PLL
时钟生成模块生成的时钟频率，并利用其内部的
...

【专利技术属性】
技术研发人员：于天河，徐博超，赵思诚，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：