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汽车智能辅助驾驶系统以其自主式车辆事故预警和行驶导航机制,在提高汽车的主动安全性能和减少交通事故方面有着广阔的应用前景。汽车行驶道路的复杂、多变量环境,对智能辅助驾驶装置的实时性、空间尺寸和稳定性要求极为苛刻。采用计算机视觉技术的辅助驾驶系统,由于其探测范围的完整性和宽广性,具有优越的性价比,是辅助驾驶系统的重点发展方向之一。本文主要工作围绕着智能汽车辅助驾驶系统中视觉检测、导航部分的硬件实现展开。产品化的智能汽车辅助驾驶装置应具有良好的实时性及便携性,传统的基于"图像采集卡-PC-终端控制设备"的硬件实现方案无法满足以上需要。分析比较国内外相关领域的研究状况后,提出了基于DSP的"图像采集-处理"一体化结构实现方案。论文介绍了数字信号处理及数字信号处理芯片技术,比较了基于通用CPU和DSP芯片的硬件实现方案的性能。在总结各种图像处理算法对运算器、存储器的要求及相应的实现方案后,建立了DSP实时图像处理系统仿真开发装置。采用MCU控制器,控制数字图像采集单元。通过中断机制,实现数据的可靠传输,在DSP EVM板环境下,对算法程序进行优化和比较,完成算法仿真测试,实现软件无缝移植和硬件的结构化设计。根据算法实时仿真结果,本文给出DSP小系统实现方案。以TMS320C6711为核心,通过其EMIF接口,扩充外部ROM、SDRAM及SBSRAM存储器,采用中断及DMA方式实现外部数据采集及传输。根据系统要求,设计两路电源及复位监控电路,并进行了系统级优化和抗干扰设计。视频采集单元采用Philips SAA 7111及FPGA芯片,以标准视频信号(PAL或NTSC)为输入,通过FPGA及I2C总线,对图像数据进行剪裁及采集;采用两帧存储体轮换工作机制,省去FIFO器件,降低成本;采用"交叉-连续"地址存储空间,便于DSP进行DMA传输。根据"存储-处理"并行设计思想,提出了一种改进的Sobel算子,利用FPGA芯片内部RAM资源,采用并行流水工作机制,与Sobel算子模板卷积,实现硬件滤波和图像数据的边缘提取,大幅度提高了系统工作效率。以上实时图像处理系统方案能够满足系统算法要求,配合FPGA液晶显示控制器,能够迅速建立低成本的产品原型,并实现算法软件的固化和产品加密。