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智能车载视频系统研究

作　者: 胡海峰
导　师: 史忠科
学　校: 西北工业大学
专　业: 系统工程
关键词: 智能汽车 FPGA系统结构乒乓帧存三帧缓冲策略
分类号: U463.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 383次
引　用: 2次
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内容摘要

智能车载技术对于保证车辆安全驾驶起着关键作用，车载视频技术是智能车关键技术之一，由此引发了对车载视频系统的研究。车载视频系统实时探测车到障碍物的距离，综合判断车辆行驶的潜在危险性，在显示器上实时显示汽车周围的环境，出现危险情况时报警，极端情况下自动制动，使车辆远离危险。本文主要对车载视频显示及检测系统进行了初步研究。设计了基于FPGA系统结构的车载视频显示电路板；利用单片机IO口模拟I2C时序，实现了视频解码芯片控制；利用FPGA实现视频控制，研究了采集通道时序控制、双帧存RAM读写时序控制及LCD显示时序控制的方法，并进行了软件仿真和分析；设计了车载视频检测系统方案，给出了管理采集缓冲区的三帧缓冲策略，采用综合三帧差分和自适应背景相减的算法实现运动检测，连通体检测去除虚目标，仿真实验证明其有效性，同时分析了该算法在DSP视频检测系统中的简单实现方法。

全文目录

第一章绪论  7-13
  1.1 选题背景及意义  7-8
  1.2 智能车载视频系统国内外研究  8-11
    1.2.1 研究范畴  8
    1.2.2 国内外研究历史及研究现状  8-11
  1.3 论文主要工作及结构安排  11-13
    1.3.1 论文主要工作  11-12
    1.3.2 论文结构安排  12-13
第二章系统设计理论基础  13-26
  2.1 VHDL数字系统设计原理  13-20
    2.1.1 VHDL延时建模  13-15
    2.1.2 VHDL调度算法  15-16
    2.1.3 组合逻辑和时序逻辑建模  16-17
    2.1.4 仿真系统及模型测试  17-18
    2.1.5 FPGA中LCELL单元实现ns延时方法与分析  18-20
  2.2 运动检测  20-25
    2.2.1 基于思路一的算法  21-22
      2.2.1.1 一种运动目标检测的混合算法  21-22
      2.2.1.2 基于思路一的其它检测算法  22
    2.2.2 基于思路二的算法  22-24
      2.2.2.1 背景模型  22-23
      2.2.2.2 其它方法  23-24
    2.2.3 运动检测算法的比较与分析  24
    2.2.4 连通体检验去除外部噪声  24-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章系统总体框架及显示系统硬件设计  26-44
  3.1 引言  26
  3.2 系统总体框架及功能构成  26-28
  3.3 显示系统硬件设计  28-39
    3.3.1 供电系统模块设计  28-30
    3.3.2 视频解码芯片模块设计  30-33
    3.3.3 视频解码控制模块设计  33-34
    3.3.4 电源监控及复位模块设计  34-35
    3.3.5 时钟模块设计  35-36
    3.3.6 视频显示帧存储器模块设计  36
    3.3.7 视频显示控制模块(FPGA)设计  36-39
  3.4 电路板优化设计  39-41
  3.5 系统硬件调试  41-43
    3.5.1 硬件调试  41-43
    3.5.2 调试总结  43
  3.6 本章小结  43-44
第四章车载视频显示系统软件设计  44-65
  4.1 引言  44
  4.2 视频解码芯片初始化程序设计  44-50
    4.2.1 I2C总线及数据传送  44-45
    4.2.2 I2C总线模拟及模拟子程序设计  45-48
    4.2.3 视频解码芯片初始化程序设计  48-50
    4.2.4 初始化程序软件测试  50
  4.3 视频显示控制软件设计及仿真  50-64
    4.3.1 视频显示控制软件总体设计与功能介绍  51-52
    4.3.2 视频显示控制软件设计层次划分  52
    4.3.3 视频显示控制模块程序实现及仿真  52-61
    4.3.4 数字系统设计竞争冒险现象分析与讨论  61-63
    4.3.5 软件在硬件系统上的实现及FPGA设计中常见问题讨论  63-64
  4.4 本章小结  64-65
第五章车载视频检测系统研究  65-73
  5.1 引言  65
  5.2 视频检测系统平台描述  65-66
  5.3 视频缓冲区管理方案研究  66-68
    5.3.1 三帧缓冲策略  66-67
      5.3.1.1 基于三帧的考虑  66-67
      5.3.1.2 三帧缓冲工作原理  67
    5.3.2 三帧缓冲策略实现方法研究  67-68
  5.4 运动检测仿真与实现研究  68-73
    5.4.1 运动目标检测  68-71
      5.4.1.1 运动检测算法描述  68-69
      5.4.1.2 运动检测算法仿真  69-71
    5.4.2 运动检测在系统中的实现方法研究  71-73
第六章结论与展望  73-75
  6.1 系统扩展应用  73
  6.2 研究工作总结  73-74
  6.3 后续工作及发展方向  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-81

智能车载视频系统研究

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