[发明专利]基于CPLD的路径识别和图像处理方法

说明书

技术领域

本发明属于电子领域，涉及一种基于CPLD的路径识别和图像处理方法。

背景技术

图像处理的速度和质量是数字图像处理技术的两个重要研究方向。目前智能车的图像处理性能要求智能车不仅要能识别方向，而且能对路面边界以及路面异物进行识别。识别边界和异物的精确度和分辨率都已向更高级别发展,以此对智能车进行车速和舵机的控制。

传统的图像处理方案通常是直接用CPU进行图像处理。这种方案的缺点很明显: ①图像采集及处理的周期太长(约为40 ms) ,导致小车的控制存在滞后;②A /D转换速度和精度的影响使图像原始数据在精度上难以得到保证; ③图像处理的算法较为复杂,从而造成CPU占用资源过多,使其不能将更多的资源放在速度控制算法上,导致车速的提高受到限制。

发明内容

为克服传统图像处理方式在智能车运用上的不足，本发明提供一种基于CPLD的路径识别和图像处理方法。

本发明所述基于CPLD的路径识别和图像处理方法，包括如下步骤

步骤101接收场同步信号，对图象进行场同步，同时行数清零；

步骤102接收行同步信号，点数清零；

步骤103 接收数据，判断数据类型，处理数据并发送；

步骤104 接收数据并发送。

具体的，所述步骤101中采用时钟下降沿进行场同步。  

具体的，所述步骤103中判断数据类型后，还包括多个并行的处理数据并发送的步骤。

具体的，所述步骤103中每接收一次数据，点数增加1。

优选的，所述步骤104是通过ARM处理器发送数据。

具体的，所述步骤102中通过时钟上升沿进行行同步。

采用本发明所述基于CPLD的路径识别和图像处理方法，能很好地完成图像数据的采集、处理和发送等任务,为智能车的控制算法和驱动环节提供了精确的引导数据,而且极大地减轻了ARM CORTEX芯片的资源负担。

附图说明

图1示出本发明一种具体实施方式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

图像数据的采集、处理和发送均是在CPLD电路里进行的。但在CPLD中没有内存空间, CPLD 不能缓存图像数据,所以, CPLD必须对采集到的行数据进行及时处理。图像数据处理是在每一个PCLK像素点同步信号到来后进行的数据移换存放。将一定间隔的2 个点data3和data0 的像素点灰度值进行相减运算,并将得到的结果与设定阈值进行比较,最后按上文所述的边缘检测原理提取出数据。数据的发送是将处理好的结果发送给CPU。

例如对一种黑色边界的白色路面进行判断的过程中，CPLD发给ARM芯片的数据有黑线中心点的值和黑白/白黑的变化次数这2种。首先由ARM提出发送请求和发送数据类型, CPLD 接收到发送请求和发送类型后,将对应的数据类型送到数据输出总线上,同时发出应答信号,表示数据已经准备好,此时,ARM芯片开始读取数据。

如图1所示，当每一个场同步信号的下降沿到来时,需要发送一个信号通知CPU新的一场信号的到来,以确定一场信号第一行对应的实际距离。因为像素点只有在行信号href为高电平的时候才为有效值。因此,在每一个行信号的上升沿到来的时候,要对点数进行清零。

每接收到一个PCLK信号,点数i自动加1,同时将此时data3与data0 中的数据进行一次减运算。将相减得到的结果与正阈值相比,若相减结果不大于正阈值,则将此时的i值存入zbj中,表示此时的i点值为黑线的左边界点,同时使信号j自加1,表示黑白变化一次;若相减结果大于正阈值,则将结果与负阈值相比,若此时比较结果小于负阈值,则将此时的i值存入ybj中,表示此时i的值为黑线的右边界点,同时也使j信号自加1;如果比较结果小于正阈值且大于负阈值,则不作处理。为了保证每行黑线中点值和变化次数值的稳定,须重复代入数据进行计算。

当CPLD接收到ARM发来的数据发送请求后,首先判断出待发送数据的类型(是黑线中心点,还是黑白/白黑变化次数) ,然后CPLD将对应的数据送至输出数据总线,同时确认数据类型,并通知ARM处理器所要数据已经准备好,可以进行读取操作了。

采用本发明所述基于CPLD的路径识别和图像处理方法，能很好地完成图像数据的采集、处理和发送等任务,为智能车的控制算法和驱动环节提供了精确的引导数据,而且极大地减轻了ARM CORTEX芯片的资源负担。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。