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基于FPGA的车流量视频检测方法研究
| 论文题名： | 基于FPGA的车流量视频检测方法研究 |
| 关键词： | 汽车流量;视频检测;数字图像;现场可编程门阵列 |
| 摘要： | 近年来，不管是城市道路还是乡村道路上汽车数量节节攀升，伴随而来的交通问题也成为民生问题的焦点之一。如何以更高的效率达到对交通的监控与管理，成为民众关心的热点。基于FPGA平台的数字图像处理监控系统相对于传统的超声波检测、线圈感应等检测方法，具有安装和维修方便、成本低，监控范围广，处理速度快，能够获得更多种类的信息等优点。本文首先从视频车辆检测技术、算法以及FPGA平台的研究阐述了国内外对FPGA平台车辆检测的研究现状。分析了基于FPGA数字图像处理技术，从视频车辆检测与跟踪计数算法、FPGA系统构建两方面进行分析研究，以期对车流量视频检测技术的发展提供一个参考方向。 算法方面主要包括检测算法和跟踪计数算法。针对检测算法本文首先分析了三种常用视频车辆检测算法，给出了一种以背景差分法为基础，利用背景在相邻两帧图像上变化很小，采用连续图像帧作差然后通过阈值判断的方法建立初始背景和连续N帧间没有运动目标的区域更新为背景的动态更新方法。针对跟踪计数算法，本文分析了卡尔曼滤波原理及预测模型。给出了一种基于以重叠面积为主特征、轨迹和颜色直方图为辅特征的区域多特征匹配的跟踪计数算法。 FPGA平台构造方面，本文同时完成了一种基于FPGA的车流量视频检测系统。文章首先分析了FPGA系统设计原则和设计方法。然后根据这些设计原则和方法实现FPGA的视频车辆检测系统的搭建。系统由视频采集模块、视频图像数据存储控制模块、视频预处理及分析检测模块、VGA显示模块等组成，解决了视频图像的获取、存储以及分析等问题。同时研究了怎样通过硬件描述语言将车辆检测算法在FPGA系统上稳定运行。最后通过试验对比分析表明本系统具备不错的检测精度。由于FPGA处理速度快，代码执行效率高，因此缩短了检测时间，具有良好的实时性。 |
| 作者： | 王义海 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 宋宇;吴旭波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长春工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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