基于NiosⅡ軟核的車輛牌照識別系統(tǒng)研制
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1 系統(tǒng)功能設(shè)計
車輛牌照自動識別監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)具體應用場合可以定制為不同的功能, 而且不同的功能只需要在Nios 中寫入相應的C 語言程序即可, 無需重做硬件板, 非常方便。下面就其在高速公路收費站中的應用進行功能設(shè)計。
1) 圖像采集 在收費站處, 攝像頭監(jiān)視通道口車輛來往情況, 當車輛過來時, FPGA 系統(tǒng)板捕捉到地感線圈由于磁場的變化而產(chǎn)生的觸發(fā)信號, 來控制采集卡采集車輛圖像。采用地感線圈的優(yōu)點上檢測正確率高(只有車輛經(jīng)過時, 地感線圈才會產(chǎn)生觸發(fā)信號) , 這時可以保證抓到的圖像中有車輛牌照信息。
2) 牌照識別 采集到圖像后就要進行牌照區(qū)域的提取, 其中以包括圖像的彩色圖到灰度圖變換、灰度拉伸、牌照區(qū)域分割、牌照幾何位置的調(diào)整等。牌照區(qū)域提取后再進行牌照圖像二值化、牌照字符分割以及牌照字符的識別。
3) 數(shù)據(jù)通信 根據(jù)實際情況選擇用以太網(wǎng)或GPRS 把識別結(jié)果發(fā)送到主控制站。在有以太網(wǎng)連接的條件下優(yōu)先選用以太網(wǎng)連接, 可以提供相對較高的傳輸速率和可靠性, 在沒有以太網(wǎng)連接的條件下選用GPRS 連接進行通信。
2 系統(tǒng)構(gòu)成與實現(xiàn)
本系統(tǒng)中的硬件包括GPRS 模塊、高分辨率CCD 攝像機、CCD 自動亮度控制器、視頻采集卡、FP2GA 系統(tǒng)板。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1 所示, 可以看到在一片F(xiàn)PGA 中包含了Nios Ⅱ處理器、SRAM 控制器、SDRAM 控制器、UART 以及采集卡控制器和外擴SRAM 控制器、用戶指令模塊。這也正體現(xiàn)了NiosⅡ的優(yōu)勢, 將很多資源集中在FPGA 中, 根據(jù)用戶的需要來定制, 更改也變得非常容易。
圖1 系統(tǒng)硬件框圖
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