基于FPGA的车牌识别系统的设计
2021-12-16岳枫力
岳枫力,马 静
(四川工商学院电子信息工程学院,四川 成都 611745)
随着电子信息技术的不断发展,车牌识别系统不断被运用与交通管理系统中。但由于传统的车牌识别系统存在成本高、难以推广等问题,导致其运用困难,为了解决这些问题,迫切需要依靠FPGA 优秀的并行处理能力和丰富的硬件资源,有效提高系统的执行效率,降低系统成本以便于广泛运用。
1 硬件环境
传统由于FPGA 可编程性和并行执行效率,以往通常被用于特定功能电路的实现。但随着新的技术要求出现,FPGA 已不再局限于传统的接口、信号处理等方面。
1.1 ZYNQ 及其配置
本次设计采用的核心处理芯片为ZYNQ-7000 系列的xc7z020clg400-2,该ZYNQ 芯片内部由PS+PL 构成;PS 部分由ARM 的A9 双核构成,PL 部分为FPGA逻辑电路。通过芯片内部架构可知:PL 与PS 通过EMIO、DMA、32b GP AXI Port、HP AXI Port 等接口实现数据交互,PS 部分与外围电路交互则通过GPIO或EMIO;需要注意的是,EMIO 不仅可以将PS 连接到PL 的硬件资源也可以将其直接连接到PL 的输出管脚。ZYNQ 系列的接口分为MIO 与EMIO,Xilinx 在Vivado中定义了每个MIO 管脚可以通过复用实现多种功能,但是具体实现什么功能则由外围硬件电路决定。本设计使用1Gb DDR3 内存空间,芯片为NT5CB256M16EPDI。
1.2 OV7725
采用OV7725 摄像头进行车牌图像的拍摄,OV7725 是一种低电压的CMOS 器件,其提供一个单片VGA 摄像机和部分图像处理功能。OV7725 的感光阵列为640*480,最快能够实现60fps 采集,输出为RGB565 格式。OV7725 的功能和配置均由其内部的寄存器实现,相关寄存器由主机通过SCCB 对作为从机的OV7725 进行配置。OV7725 内部集成了部分图像处理的功能,包括自动曝光控制、自动增益控制和自动白平衡等。……
