基于NiosⅡ軟核的車輛牌照識別系統研制
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1 系統功能設計
車輛牌照自動識別監控系統根據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計。
1) 圖像采集 在收費站處, 攝像頭監視通道口車輛來往情況, 當車輛過來時, FPGA 系統板捕捉到地感線圈由于磁場的變化而產生的觸發信號, 來控制采集卡采集車輛圖像。采用地感線圈的優點上檢測正確率高(只有車輛經過時, 地感線圈才會產生觸發信號) , 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、牌照區域分割、牌照幾何位置的調整等。牌照區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) 數據通信 根據實際情況選擇用以太網或GPRS 把識別結果發送到主控制站。在有以太網連接的條件下優先選用以太網連接, 可以提供相對較高的傳輸速率和可靠性, 在沒有以太網連接的條件下選用GPRS 連接進行通信。
2 系統構成與實現
本系統中的硬件包括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 系統板。系統的硬件結構如圖1 所示, 可以看到在一片FPGA 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。這也正體現了NiosⅡ的優勢, 將很多資源集中在FPGA 中, 根據用戶的需要來定制, 更改也變得非常容易。
圖1 系統硬件框圖
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