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基于ZYNQ的行人检测系统软硬件协同实现
| 论文题名： | 基于ZYNQ的行人检测系统软硬件协同实现 |
| 关键词： | 车载行人检测;软硬件协同;统计转换直方图特征;支持向量机分类器;可编程逻辑 |
| 摘要： | 近年来，我国汽车保有量快速增长，道路交通安全问题受到广泛关注。车载行人检测系统作为辅助驾驶系统中的重要组成部分，可以有效保护道路上的行人。由于车辆行驶速度快且汽车空间和能源有限，因此能够研究出一套实时性好、准确度高、体积小、功耗低的车载行人检测系统具有重要的实际意义。 本系统在仔细研究国内外行人检测相关技术的基础上，利用统计转换直方图(CENsus Transform HISTogram， CENTRIST)特征和支持向量机(Support VectorMachine，SVM)分类器进行行人识别，通过滑动窗口扫描法遍历整幅图像，检测视频帧中存在的所有行人。 本设计是在Xilinx公司的ZYNQ可拓展平台上采用软硬件协同设计方法实现，将图像采集、行人检测、高清显示集合到一个嵌入式系统中。系统在FPGA部分完成硬件加速IP核的设计，ARM部分完成CENTRIST算子提取和SVM分类器设计。这种方法既充分利用了FPGA强大的并行运算能力与丰富的逻辑资源，又结合了ARM在搭建操作系统与实现复杂算法方面的优点。本文主要工作有: (1)构建基于ZYNQ可拓展平台的嵌入式开发环境，包括制作Linux内核镜像(zImage)和根文件系统，OpenCV库和Qt库的移植等。 (2)在ZYNQ芯片的可编程逻辑(Programmable Logic，PL)部分设计系统关键模块，包括硬件加速IP核、ARM和FPGA之间视频传输通道(VDMA)，其中硬件加速IP核是利用Vivado_HLS工具进行设计，将图像的缩放、灰度化、边缘特征提取算法进行硬件加速。 (3)在ZYNQ芯片的处理器系统(Processing System，PS)部分即ARM内完成两部分工作，首先是复杂算法的设计，包括CENTRIST算子和SVM分类器，其次是驱动程序的设计，包括图像传输通道(VDMA) IP核的驱动程序设计。 本设计采用软硬件协同设计方法完成了基于ZYNQ的行人检测系统，具有准确度高、实时性好、体积小、界面友好等特点。 |
| 作者： | 梁新宇 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 谭克俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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