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基于FPGA的车道偏移警告系统
摘要：
随着交通事故的增多，车道偏移成为了一个重要的关注点。本论文提出了一种基于FPGA的车道偏移警告系统，该系统能够实时监测车辆的行驶状况，并在车辆出现车道偏移行为时发出警告。本系统利用FPGA加速了图像处理算法，提高了实时性和准确性。
关键词：FPGA；车道偏移；警告系统；图像处理
1. 引言
车道偏移是指车辆的行驶方向与道路车道中心线偏离的情况。车道偏移不仅会导致交通事故的发生，还可能对其他车辆和行人的安全构成威胁。因此，实时监测车辆的行驶状态，并及时发出警告成为了一个重要的课题。
2. 相关工作
目前已有一些基于图像处理的车道偏移警告系统，但由于图像处理算法的复杂性，这些系统的实时性和准确性存在一定的限制。为了提高实时性和准确性，本论文采用了FPGA加速图像处理算法。
3. 系统架构
本系统的架构包括图像采集模块、图像处理模块、车道检测模块和警告模块。图像采集模块负责采集车辆前方的图像，并将图像数据传输给图像处理模块。图像处理模块利用FPGA对图像进行预处理和特征提取，然后将处理结果传递给车道检测模块。车道检测模块根据处理结果判断车辆的行驶状态，并将结果传递给警告模块。警告模块根据车辆的行驶状态生成相应的警告信号。
4. 图像处理算法
本系统采用了一种基于边缘检测的图像处理算法。该算法利用FPGA并行计算的特性，有效提高了图像处理的速度。首先，算法对图像进行灰度化、滤波和边缘检测。然后，通过对边缘进行处理，提取出车道线的位置信息。最后，根据车道线的位置信息进行车道偏移的判断。
5. FPGA加速
FPGA是一种可编程逻辑器件，具有并行计算的特点。本系统利用FPGA加速了图像处理算法，提高了系统的实时性和准确性。通过将图像处理算法实现为FPGA上的并行计算模块，可以同时处理多个像素点，大大提高了处理速度。
6. 实验结果
本系统在一系列实验中得到了验证。实验结果表明，本系统能够准确地检测到车辆的行驶状态，并及时发出警告。与传统的基于图像处理的系统相比，本系统的实时性和准确性有了明显的提高。
7. 结论
本论文提出了一种基于FPGA的车道偏移警告系统。通过利用FPGA加速图像处理算法，本系统提高了实时性和准确性。实验结果表明，本系统能够有效地监测车辆的行驶状态，并及时发出警告。未来的研究可以进一步优化算法和硬件架构，提高系统的性能和可靠性。
参考文献：
[1] Zhao, L., Li, Z., Zhang, J., et al. (2018). Real-Time Lane Departure Warning System Using a Single Camera without Stereo Vision. Journal of Advanced Transportation, 2018, 1-11.
[2] Jiang, R., Shu, Y., & Zhang, L. (2019). A novel lane departure warning system based on machine vision and vehicle dynamics. IET Intelligent Transport Systems, 13(2), 244-251.
[3] Lin, J., Hu, B., Wang, H., et al. (2020). An FPGA-Based Ultra-Fast Lane Detection and Re-Identification System for Intelligent Transportation. IEEE Access, 8, 223087-223098.