面向车联网的车载智能终端及其实现探究_殷建红(3)
时间:2025-04-08
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网络地带·
理,音频的控制器则是内核与音频编解码器之间的数字接口,负责数据的转换与传输。
本系统采用的是WM9714来作为音频编解码器的芯片,由此电路引出一端为MAC录音,另一端则为外接音频输出设备,如音响等。它的操作过程是,在SYNC变高的次时钟周期,将维持16个BIT-CLK周期,传递当前的状态信息,第二个阶段是SYNC将数据进行传输,从BIT-CLK上升阶段开始,接收的设备在时钟下降
[5]时发出数据。
式车载终端将信息通过采集数据上传到远程监控中心,通过信
[7]息处理,由服务器端进行信息发布,指导进行相关的操作。
在嵌入式车载终端中,主要的功能包括车辆的身份识别、相关信息采集、信息处理以及语音请求等。车辆的身份信息主要包括注册、注销与登录的认证;信息的采集主要包括PGS定位信息的获取与车辆周围信息的图像采集;信息的处理包括GPS解析与图像压缩编码、车道次的提取以及目标车辆识别等。信息上传则主要包括车辆标识的信息、时间与自身运行状态信息的上传;信息获取包括控制中心发布的天气情况、路况信息的获取;语音请求主要是指用于救援的呼叫。在软件实施技术中,本文重点对车辆安全距离预警系统、图像GPEG编解码、数据通信、后台管理软件系统等关键技术进行研究。2.3.1 基于单目视觉的车辆安全距离预警分析
从相关数据可以知道,在当前的车辆事故中,多数的事故是由于车辆追尾、相互碰撞导致,这从一定程度上来说,车辆间的距离判断失误导致了事故的发生,如果距离可以提前准确判断,将会提前对车速进行控制,避免了车祸的发生。车载智能终端首先要解决车辆间距的测量问题。视觉测距的成本较低,精度相对高一些,为本系统所采用正是基于以上优点。系统主要是通过对汽车采集到的图像信息解析出距离的判断。通过图像信息,可以对交通标志、车道、车牌进行识别。通过摄像技术与计算机处理能力的提高,视觉识别算法已经相对成熟。在系统的流程中,首先,对车辆前方的图像进行特征判定,利用车道识别,结合图像区域内的车辆开头特征对区域的车辆进行识别,最后利用针孔模型来计算二者的距离。
在车辆高速运行过程中,目标数据主要为图像的下半部分,这部分中,对于灰度、边缘以及纹理方面都会有相对独特的特征,有利于进行分析,而上半部分的天空则不易被分析。本文通过裁减处理,重点对待处理区域进行解析。通过对路面背景与路面标线样本进行比较,可以发现,路面背景的灰度值高于标线的灰度值,而且路面背景在图像中的比例要远高于标线比例,在车道线与背景的边缘处会有较大的灰度值起落。路面的纹理
[8]相对标线的纹理更大一些,但标线具有明显的直线特征。
2.2.2 GPS定位模块接口电路
GPS定位是目前在在定位领域经常谈起的方法。本系统中主要是采用DB-9为GPS的接收器接口,其中的9个引脚分分别对应着数据接收、发送、请求与允许等功能。GPS接收器与ARM11通过RS232协议进行通信,在计算机的处理中,采用TTL电平,5V表示1,0V表示0。TTL采用高低电平表明逻辑状态,EIA RS-232C采用正负电压来明确逻辑状态。需要在二者之间进行逻辑变换,才能被识别,转换芯片采用MAX232,采用5V单电源独立供电。
ARM处理器在输出TTL后,马上会接入到转换芯片的引脚,转换出的RS232电平经过串口线传送到转换器的另一引脚,再度恢复TTL电平,接入到GPS接收器的引脚,反向转换基于同样道理。
2.2.3 液晶屏模块接口电路
现代的车载智能终端离不开屏幕的支撑。传统的信号在人体接收后不会产生直观的反应,如音频等,无法形成良好的交互作用。利用屏幕的方式,可以有效解决这一问题。而目前有屏幕发展领域,多是采用液晶屏来实现。这种可视化的交互,大大提高了信息传递效率。系统采用了TFT型LCD。
[6]
LCD控制器主要有LCDCDMA、REGBANK与LPC3600等构成。在这些组成中,REGBANK包括了十七个可以编程的寄存器与调色板信息存储器,CDMA主要起到视频数据传递的功能,通过另外的芯片进行格式转换,经过总线进行LCD驱动器传输,之后由LPC3600实现不同的驱动器信息控制产生。图二为LCD控制器结构框图。
在车辆前方图像中解析出车道线信息,将会是视觉车辆辅助驾驶主动安全性的基础,目前车道的检测技术主要是颜色检测法。首先对白、黄颜色进行HSV模型约束,寻找满足条件的特征,对相似值进行再度处理。除了以上算法,还可以基于灰度与形状特征的车道识别进行计算,首先是ROI提取,在图像增强的处理下进行二值化,通过连通标记与边界点探测,进行线性拟合,通过这六个步骤,最终实现车道线的提取。
图二 LCD控制器结构框图
除了以上三种主要的接口电路外,还有其他的几种接口电路,包括视频采集模块接口电路、按键控制模块接口电路等,目前已经发展的相对成熟,本文不进行一一表述,可以借鉴其他领域的硬件设计图操作。
在得到路面的信息后,就需要对前方车辆进行定位,车辆下的暗区将具有良好的可探测特征。最后进行单目视觉测距。通过利用针孔模型,建立的坐标系,由二维方向上的定位坐标来计算出车辆与前方 …… 此处隐藏:2690字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……
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