导言
(1)规划目的
跟着自动化和微电子技术的高速开展，现代交通辅佐工具越来越智能化，GPS导航、爱好点提示、多功用辅佐操控体系、乃至是无人驾驭，从军用交通工具融入遍及到家用型交通工具，特别是最遍及的家用轿车，已构成一种不可逆的智能化潮流。
在此布景下，本规划将依据Avnet Spartan-6 FPGA 工业视频处理套件上完成一个车辆离道的要害预警机制体系。
(2)规划思路
现在有数个国内外轿车生产商现已选用了不同的车道坚持辅佐体系(例如奥迪Q5、群众高尔夫7代)，此类体系均树立在一个数字图画视频处理的基础上，再经过检测车道等信息进行建模和预警。尽管投入商用的体系现已很老练完善，预警机制的逻辑判别(发动条件、提早预警)考虑较为周全，但简直都疏忽了摄像头因为轿车载客不同和路面铺设而产生歪斜的状况，在算法中参加这个要素的批改关于未来精确操控和辅佐车辆行进具有实践意义。
本项目针对这个未考虑的要素，参加三轴加快计对关于镜头歪斜后图画处理的纠正，打破因为广角摄像头的光学特性的非线性改换问题，并树立一个简化的依据单目视觉的车辆离道预警体系模块对成果进行讨论，验证其精确度。因为整个项目侧重于图形算法方面，故只考虑车辆离道的精确报警，疏忽杂乱的辅佐驾驭体系逻辑，而是为其供给进一步老练完善的理论。
本项目在原始图画上预处理为边际二值图画后再选用Hough改换算法，鲁棒性和抗干扰性较高，替代现有的DSP视频处理芯片，更快速地完成实时视频处理。
考虑到软硬件结合的灵敏强壮功用特性，本项目将依据EDK嵌入式体系开发渠道，以MicroBlaze处理器为中心，完成软硬件的协同规划。
规划文档
(1)规划框图
(2)作业原理
CCD摄像头装置在车盘中轴前方，其光轴与车盘平行;因为车轴中心距左右分车道有必定间隔，依据透视投影的基本原理，摄像头路面投影图画中左右分道线会构成一个视点，这个视点会因车的方位改动而改动，当车处于两条分道线中心，所得图画中两条左右分道线的夹角最大(其斜率一正一负), 当车辆偏移中线时，这个视点会逐步变小，至离道存在一个最小夹角，但图画中该视点信息小于这个最小夹角的时分，报警机制就会宣布警报。
摄像头摄入路面图画数据，存储到板内RAM;经过畸变纠正，确保显现的分车道尽可能实况;接着，经过三轴加快计水平纠正，使得图画x轴与实践路面平行;最终经过阀值分隔、边际检测以及Hough改换的算法，从头构建出路面图画并树立分道线视点数据传送到预警逻辑状况机。
非线性的畸变纠正是水平纠正的条件操作，也是该体系中最重要的算法之一，经过摄像头参数和Matlab等软件的仿真模仿得出的网格坐标改换表，纠正广角镜头所引起的边角畸变，才可进行正确的水平纠正。
(3)Figure 2 体系作业状况图如下：
本项目中预警逻辑状况机较为简略，分三个状况：未启用，启用，报警; 车辆刚发动时，警报体系处于未启用状况，一旦满意预警发动条件(车辆正常行进在两分道线中心并未翻开转向灯)后，警报体系切换到启用状况;在启用状况下，假如车违背车道，图画处理运算得到分道线视点数据满意离道条件(图画分道夹角小于警报最小夹角)，则进入报警状况，警报当即触发;警报触发有一个较短的继续缓冲时刻，在该时刻内轿车从头满意预警发动条件则警报体系从头进入启用状况，假如仍旧未检测到满意启用状况的分道线视点则进入未启用状况。假如最近所得分道线的视点数据处于安全范围内时，即便有小范围摇摆，但以为车未违背车道，警报不会触发;或许，车要转向，提早翻开转向灯，那么警报体系处于未启用状况。
(4) Figure3 FPGA内处理图画流程
摄像头将摄入的原始灰度图画(如图1)传入到FPGA内部，最早经过阀值边际检测，得到边际二值图画(如图2)数据;当车呈现歪斜后，摄入的图画会呈现透视畸变，所以需求经过光学畸变纠正，得到纠正后与实况相符的边际二值图画数据;这时，装置的陀螺仪会供给相应参数，对图画进行倾角旋转纠正，得到水平边际二值图画(如图3)数据;在经过Hough算法转化为参数平面(如图4)数据，从中提取出分道线;跟着车行进的实况，随时对警报触发条件进行判别，呈现离道，警报触发条件满意后，FPGA立马将预警逻辑相关信息输出，操控触发警报
