當前位置:首頁 > 電源 > 數(shù)字電源
[導讀]由于高科技工具成為抓捕罪犯的武器中越來越關鍵的部分,因此執(zhí)法機構和安全專業(yè)人員不斷尋求更快更方便的數(shù)據(jù)收集和解讀方式就不足為奇了。針對這一領域的應用越來越復雜,必須適應不斷演變的要求,并把成本控制在機

由于高科技工具成為抓捕罪犯的武器中越來越關鍵的部分,因此執(zhí)法機構和安全專業(yè)人員不斷尋求更快更方便的數(shù)據(jù)收集和解讀方式就不足為奇了。針對這一領域的應用越來越復雜,必須適應不斷演變的要求,并把成本控制在機構的有限預算范圍之內。鑒于此,具有高性能、靈活性和高成本效益等優(yōu)勢的可編程邏輯(PLD)解決方案無疑是一種理想的解決方案。

        兩個大學生團隊利用FPGA和嵌入式軟核處理器開發(fā)了兩個抓捕罪犯系統(tǒng)的原型,一個是帶無線自動追蹤攝像機的警車支持系統(tǒng),一個是防止安全系統(tǒng)被突破的指紋識別系統(tǒng)。

盯住可疑對象不放-即使是高速情況下

        當追蹤行動啟動時,警官只有很短的時間用來激活警笛、向控制中心作匯報并與其他巡邏隊通信。由于這些事情的發(fā)生幾乎是同時的,因此警官還依賴于車輛追蹤系統(tǒng)把逃跑的犯罪分子鎖定在視距內。然而,當疑犯在擁擠的交通中急速穿越時,采用固定位置攝像機的傳統(tǒng)追蹤系統(tǒng)很容易失去他們的蹤跡。因此將需要這樣一種車載系統(tǒng):它能時刻盯住可疑車輛,同時讓警官與現(xiàn)場及總部的同事共享和接收信息。

                                                                                 圖1:設計理念。

          韓國仁荷/弘益航空航天大學的學生開發(fā)出的板載警用車輛支持系統(tǒng)原型,該集成解決方案包含以下幾個組件:

          • 無線自動追蹤系統(tǒng):可持續(xù)追蹤可疑車輛,將車輛的圖像顯示在顯示器中心。一部全方向移動的攝像機使用FPGA控制的步進電機實現(xiàn)上下左右的移動,可以通過快速反應捕獲快速行進的車輛。

          • 自動語音告警系統(tǒng):使用嵌入式處理器來實現(xiàn)MPEG音頻解碼,用于向逃跑疑犯發(fā)出警告。

          • HSDPA功能:提供實時數(shù)據(jù)和圖像共享。

          • 基于FPGA的連接板載診斷系統(tǒng)(OBD-II)的接口:用于監(jiān)視警用車輛的發(fā)動機性能參數(shù)。 

         FPGA和嵌入式處理器的有機結合使該系統(tǒng)很容易實現(xiàn)圖像、語音、圖像和數(shù)據(jù)處理。


在單系統(tǒng)中實現(xiàn)語音、視頻和數(shù)據(jù) 

         在技術平臺方面,設計團隊使用了Altera的DE2開發(fā)和教學板,這種板包含了Cyclone II FPGA、Quartus II設計軟件和Nios II嵌入式處理器。

        單個Cyclone II FPGA支持整個系統(tǒng)的運行,可以完成圖像處理、壓縮、數(shù)據(jù)傳送、MPEG音頻解碼、電機控制和OBD通信等功能。所有必要的組件都利用SOPC Builder系統(tǒng)設計工具裝配在一起,從而允許設計團隊設計一個模塊,并可以經過修改用于或直接復用于其他應用。

         圖2:自動追蹤系統(tǒng)的架構。

自動追蹤攝像機

         攝像機的圖像處理模塊將全方位移動命令傳送給FPGA上的系統(tǒng)步進電機控制器。根據(jù)這樣的命令,步進電機控制器可以產生操作信號脈沖,然后將這些信號發(fā)送給每個電機。

         攝像機的圖像捕捉模塊將模擬圖像信息轉換成DE2板上的ITU656標準數(shù)字流,并使用該數(shù)據(jù)流:控制自動追蹤攝像機的左、右、上、下操作;支持視像共享系統(tǒng)和JPEG壓縮的無線傳送;提供車載顯示。

        當警官需要啟動攝像機的追蹤模式時,只需將攝像機對準目標車輛,并按下DE2板上的一個按鍵。接著由同樣在FPGA上運行的圖像處理模塊從目標車輛中提取平均顏色,并估計其位置。一旦車輛開始移動,全方位移動攝像機就開始對它進行追蹤。該系統(tǒng)每隔30分之一秒就向電機控制器傳送一次控制命令,速度是它的關鍵優(yōu)勢之一。捕獲到的圖像被存儲在USB存儲設備中,同時傳送給警局命令中心。當然,追蹤模式只適用于白天。

         實時JPEG壓縮通常要求高性能DSP芯片或ASSP。在這個情況下,設計團隊使用Nios II C到硬件的加速編譯器(C2H)執(zhí)行l(wèi)ibjpeg前向離散余弦變換(DCT)函數(shù)來滿足性能目標要求,而不需要外部處理器或DSP芯片。C2H編譯器可以將時間關鍵的ANSI C函數(shù)轉換成FPGA中的硬件加速器,從而提升它們的性能。

                        圖3:實現(xiàn)自動追蹤系統(tǒng)的原理框圖

自動語音警告

         當車輛的自動追蹤攝像機開始工作在追蹤模式時,會觸發(fā)自動語音警告功能打開,并向逃跑疑犯發(fā)出警告。在DE2板上100MHz的嵌入式處理器用于播放MPEG音頻數(shù)據(jù)的定制指令集。最初回放性能是個問題,但通過在Nios II軟核處理器中增加64位乘法定制指令,設計團隊將性能提高了2.5倍。

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉
關閉