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《李棟基于FPGA的駕駛員疲勞檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于FPGA的駕駛員疲勞檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)姓名:李棟申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)教師:馬洪連20091201大連理工人學(xué)碩士學(xué)位論文摘要機(jī)動(dòng)車(chē)輛作為社會(huì)發(fā)展、人類(lèi)文明和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物,為人類(lèi)文明的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。然而,隨著機(jī)動(dòng)車(chē)輛的增加和交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,交通事故的發(fā)生也日漸頻繁,給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了十分嚴(yán)重的影響。無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的交通事故統(tǒng)計(jì)中,疲勞駕駛造成的生命財(cái)產(chǎn)損失的數(shù)字都是觸目驚心的。因此,如何能夠有效地檢測(cè)并預(yù)防駕駛員疲勞駕駛,對(duì)于減少
2、交通事故的發(fā)生有著非常重要的意義。本課題的主要目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一套基于FPGA的自然光下的駕駛員疲勞檢測(cè)系統(tǒng)。本文分析對(duì)比了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外較為流行的各種檢測(cè)方法,并研究了這些方法的關(guān)鍵和難點(diǎn),提出了基于機(jī)器視覺(jué)的、無(wú)接觸、無(wú)生理負(fù)荷的駕駛員疲勞檢測(cè)方法,建立了基于FPGA的實(shí)時(shí)駕駛員疲勞檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集、處理并顯示圖像,首先通過(guò)膚色建模來(lái)定位人臉,然后通過(guò)幾何特征、灰度水平積分投影、區(qū)域生長(zhǎng)定位人眼區(qū)域,最后通過(guò)眼睛狀態(tài)結(jié)合PERCLOS疲勞評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及眨眼頻率判斷駕駛員是否疲勞。系統(tǒng)采用Xilinx的Virtex.IIPro
3、FPGA,該芯片內(nèi)部集成IBMPowerPC405硬核處理器。課題采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)理念,針對(duì)圖像處理計(jì)算量大的特點(diǎn),進(jìn)行合理的軟硬件劃分,將FPGA靈活的硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)與處理器的強(qiáng)大軟件功能有機(jī)結(jié)合,通過(guò)硬件對(duì)視頻圖像進(jìn)行部分處理,大大減輕了嵌入式處理器的負(fù)擔(dān),將不易于硬件實(shí)現(xiàn)的算法處理部分交給PowerPC處理,提高系統(tǒng)檢測(cè)的實(shí)時(shí)性。關(guān)鍵詞:FPGA;疲勞檢測(cè);機(jī)器視覺(jué);軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文DesignandImplementationofDrivers’FatigueDetectionSyst
4、emBasedonFPGAAbstractMotorvehiclewhichastheproductoftheprogressofhumancivilizationandsocietyhasmadegreatcontributionstotheeconomicdevelopment.However,withtheincreaseofmotorvehiclesandtransportationdevelopment,trafficaccidentsoccursmorefrequently,whichbringpeopl
5、e’Sproductionandlifeseriousimpact.Bothdomesticandforeign,inthetrafficaccidentstatisticsduetodrivingfatiguelossesoflireandpropertyoftheNumbersareastounding.Therefore,howtoeffectivelymonitorandpreventdrivingfatigue,toreducetrafficaccidentshastheextremelyvitalsign
6、ificance.ThemainobjectiveofthissubjectiStodevelopasetofFPGA-basednaturallight,driverfatiguedetectionsystem.ComparingthecurrentdomesticandinternationalpopulaTdetectionmethods’keytechnologyandresearchresult,theproposeddriverfatiguedetectingmethodisbasedOilcompute
7、rvision,non-contact,non-physiologicalload.UsingFPGAlogicresourcedesignimagedataacquisitionmodule,vgadisplaymoduleandimageprocessingmodule.Firstly,useface.colormodeltodetectandlocatefaceregion,secondly,aimingattheeyeslocation,thepaperbringthemothedofgeometricfea
8、tures,integralprojection,regiongrowthtolocatetheeyes.finallythroughtheeyesofthestateoffatiguewithPERCLOSmetricsandfrequencyofwinktodeterminewhetherthedriverfatigue.Inthispap