一种基于并行处理器的快速车道线检测系统及FPGA实现.pdf

标题和描述中提出的知识点： 1. 基于并行处理器的快速车道线检测系统：本系统以并行计算的方式快速检测车辆车道线，其核心在于提高车道线检测的速度与效率，满足车道偏离预警系统对实时性的严格要求。 2. 系统的组成：该系统由一个32×32的处理器单元（PE）阵列和双RISC子系统构成，其中PE阵列用于图像的像素级并行预处理，而双RISC子系统则基于预处理得到的边缘特征进行车道线参数的并行检测。 3. FPGA实现：该快速车道线检测系统是通过FPGA（现场可编程门阵列）硬件技术实现的。FPGA以其可编程性和并行处理能力，使得系统具有高度的定制化和处理速度，能够实现实时的图像处理任务。 4. 实验结果与应用价值：实验表明，本系统在鲁棒性和检测速率上均表现出色，能够达到每秒50帧的高检测速率。这一速率不仅满足了实时性要求，而且具有重要的实际应用价值，尤其适用于需要快速处理图像数据的车道偏离预警系统。 5. 关键技术概念解析： - 并行处理：多个处理器单元同时执行任务的过程，相较于传统的串行处理，可大幅提高数据处理速度。 - PE（处理器单元）阵列：多个PE组成的一个阵列，每个PE负责处理图像的一部分，可实现高度并行的图像数据处理。 - 双RISC子系统：包含两个精简指令集计算机(RISC)的子系统，用于处理复杂算法，提高并行计算的灵活性和处理能力。 - FPGA（现场可编程门阵列）：一种可以通过编程配置的半导体设备，能够实现复杂的数字逻辑运算，广泛应用于需要高速处理和定制化的场合。 - 鲁棒性：系统或算法在不同条件下的稳定性和可靠性，特别是在抗干扰和容错方面的能力。 6. 相关研究与技术背景： - 车道偏离预警系统：该系统致力于提高汽车驾驶安全，通过快速准确地检测车道偏离来预防可能发生的交通事故。 - 传统车道线检测的局限性：基于PC机的车道线检测依赖复杂的软件算法，处理速度慢，难以满足实时性要求。 - 视觉芯片：尽管具有高速图像处理能力，但缺乏处理高度复杂算法的能力，不适用于所有图像处理任务。 从以上分析可知，该快速车道线检测系统具备高度的并行处理能力，通过优化的硬件设计和FPGA技术实现高速图像处理，满足了实际应用中的性能和实时性需求。