基于FPGA的车载多通道图像采集与传输系统的开发.pdf

简介：
本论文研究并实现了一种基于FPGA技术的车载多通道图像采集与传输系统，旨在提高复杂环境下的图像数据处理效率和质量。 车载多路图像采集传输系统是现代汽车电子领域中的关键技术之一，在行车记录仪和泊车辅助系统中有广泛应用，为驾驶员提供重要的视觉支持以增强驾驶安全性和便利性。 本段落介绍的系统设计主要采用现场可编程门阵列（FPGA）技术，并结合硬件与软件的设计来实现图像数据采集、存储及传输。该车载图像系统的架构包括四个图像采集节点和一个中心控制节点。 FPGA作为一种具备高速处理能力和灵活修改特性的芯片，非常适合用于需要大量并行数据处理的系统中。在本设计中，FPGA负责协调CMOS传感器进行图像信息获取，并将这些数据即时保存到闪存（FLASH）以确保其可靠性和时效性。 鉴于车载环境中的电磁干扰和无线电干扰问题影响了传输稳定性，我们选择使用塑料光纤（POF）作为节点间通信的介质。这种材料因其对电磁波的良好屏蔽效果而成为稳定传输的理想选项，尤其适用于复杂的车辆内部环境。 此外，系统还设计了一套专门针对多路图像数据实时采集与可靠传输需求的协议方案。这一协议确保了所有必要的信息能够准确无误地从各节点传送到中心控制单元，并进一步发送至外部显示设备如PC机进行展示和分析。 综上所述，基于FPGA技术构建的车载多路图像采集系统具备以下优势： 1. 利用FPGA对CMOS传感器的操作实现了精确的数据获取与高速处理。 2. 通过闪存存储机制保证了数据即时保存的能力，为后续回放及评估提供了基础条件。 3. 使用塑料光纤解决了电磁干扰带来的传输问题，提高了整体系统的稳定性。 4. 特别定制的通讯协议确保了多路图像信息的有效交换和可靠传递。 实验结果显示该系统能够满足车载环境下的实时性和稳定性的要求，并且在提高车辆电子设备性能方面具有显著潜力。随着未来汽车技术的进步，这类解决方案也将朝着更加智能化、集成化方向发展，为智能驾驶领域打下坚实的技术基础。