全文 虚拟线圈感应设计 #e# 1．4 虚拟线圈感应设计
为提取车辆信息，防止移动目标混淆系统工作，产生错误判断，采用一种虚拟线圈识别车型的方法。该方法将检测线与虚拟线圈相结合，对提取的移动信息进行预处理，以触发线检测到达预先设置位置的移动目标，然后触发虚拟线圈来提取移动目标特征，通过BP神经网络来识别出是否为车，是车判断“1”，系统进入下一步工作，不是车判断“0”，系统复位，降低了系统出错率，达到系统正常工作的目的。
触发线是在图像序列的适当位置设置一个平行条状的线型，当有车辆进入触发线时，通过当时触发线位置的像素与相应背景图像触发线位置的像素比较，如果触发线位置像素灰度值变化大于一定的阈值，就认为检测到车辆到达检测线的位置。如图3所示。
图3 虚线线圈
在图3中，红色方块代表着虚拟线圈。虚拟线圈就是在图像上设置一系列由N×N像素大小组成的方块。由于车辆到达触发线，触发线检测到2条黑色平行线间的像素变化，所以发出触发信号。当接收到检测线的触发信号时，可通过当前帧与背景图像的虚拟线圈位置的比较来判断每个小线圈是否有车辆占据。如果大于一定阈值可判断有车占据，并通过长、宽和面积可判断出具体车型。
1．5 车牌自动识别设计
汽车牌照自动识别是该系统主要功能模块之一。其功能是利用车牌是车辆身份的惟一标识的思想概念来智能识别和统计车辆。它主要采用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术，通过对车辆图像的采集和处理，获得车辆的数字化信息，以决定该车是否为本单位车辆。
车牌自动识别模块由车牌图像的捕获，车牌识别，识别结果处理等部分组成。车牌图像捕获 主要是利用图像采集装置将摄像机所采集的图像信息有效的传输至车牌识别系统内部，以便进行进一步的识别与处理。
车牌识别 是指当采集到的车牌图像传输到处理器XC5VSX50T芯片的DSP48e处理模块后，进行车牌的精确定位、滤波去噪处理、字符分割、字符识别等步骤，通过车牌识别模块的核心识别算法来识别处车辆牌照的信息。如图4所示。
图4 车牌识别流程图
识别结果处理 识别结果由DSP发出后经过FPGA系统内部本单位车辆数据库的对比，进行验证。是本单位车辆，放行，系统复位；不是本单位车辆，进入下一步骤。
1．6 汽车红外光测速设计
因雷达测速成本太高、线圈测速易老化和损坏，所以方案采用红外光测速模式。测速模块由4个红外发光传感器以及报警LED灯等系统构成，分别为A，B，C，D四组，AB为第一组测速，后接报警器及LED限速灯，CD为第二组测速，以AB组为例，如图5所示。
图5 车速测量框图
图5中A，B两点是路旁一侧上的两点，分别安装着可发射38 kHz的红外发光管，相应对面的两点A’、B’处安放的光电接收器接收，共同组成一个光控测速区。当有车辆通过光控测速区时，A点发出的光线首先被阻断，第一个光电探测器A-A’将光信号转换为电信号送入信号调制电路，经过放大、整形，送至FPGA处理器。FPGA接到此触发信号，打开内部计数器开始计数，时间t的值相应不断增加。当汽车达到B点时，第二个光电探测器B-B’将光信号转换为电信号经信号调制电路送至FPGA处理器使计数器停止计数，t的值就确定了。由A，B两点间的距离S除以t便得到速度v。如果计算得到的v值在设定的安全速度范围之内，LED限速灯、报警电路就不工作，如果车辆由B驶向A，即反向驶出，系统也不工作；如果v值超出设定范围之外，则计算速度偏移量△v=Vmax-v，如果△v<“O”，则LED限速灯闪亮、报警电路启动工作。
2 软件流程
Xilinx提供了AccelDSP综合工具，该工具基于Matlab高级语言开发Xilinx的DSP模块，可自动完成浮点到定点的转换，生成可综合的VH-DL或Verilog代码，并为验证过程创建测试基准向量。软件部分主要功能是完成数据采集、系统的控制以及图像处理运算。系统软件的执行流程如图6所示。
3 结 论
本文提出了基于FPGA的智能营门防冲击系统设计，并阐述了主要模块的设计方法。经理论认证，该系统对防范恐怖分子冲击营区有一定的作用，能够克服突发情况下营门值守人员的慢反应，大大提高政府、企业营区的安全性。
