基于FPGA的路径识别图像传感器的设计的开题报告1.研究背景图像传感器是现代视觉和图像处理应用的核心技术，其在机器视觉、自动驾驶等领域具有广泛的应用。路径识别图像传感器是一种用于车辆自动驾驶、机器人导航等领域的新型图像传感器。它能够识别车辆行驶所需的道路图像，并进行路径规划和控制。FPGA（FieldProgrammableGateArray）是一种可编程的芯片，具有高度的灵活性和可重构性，可以用于实现复杂的数字电路和信号处理算法。本研究旨在基于FPGA技术设计一种路径识别图像传感器，实现从图像采集到路径规划和控制的全流程处理，并提高传感器的性能和实时性。2.研究内容（1）图像传感器硬件设计：基于CMOS图像传感器和FPGA芯片设计硬件电路，实现图像采集和预处理功能。（2）图像处理算法设计：针对路径识别和车道检测等问题，设计图像处理算法，实现准确的路径识别和车道检测，提高传感器的性能。（3）路径规划与控制设计：基于路径识别结果和车辆状态等信息，设计路径规划和控制算法，实现车辆的自动导航。（4）系统集成与优化：将硬件电路、图像处理算法和路径规划与控制算法进行集成和优化，全面提高传感器的性能和实时性。3.研究方法本研究采用以下方法：（1）研究路径识别和车道检测等问题的图像处理算法，包括边缘检测、图像滤波、二值化等算法，并通过MATLAB等软件工具进行仿真和测试。（2）进行FPGA硬件电路设计和优化，在VHDL语言下设计图像采集、预处理、数据传输等功能模块，并进行逻辑综合和时序分析。（3）进行路径规划和控制算法的设计和仿真，在MATLAB等软件工具下进行算法测试和验证。（4）将图像处理算法、硬件电路和路径规划与控制算法进行集成和优化，构建完整的路径识别图像传感器。4.研究意义本研究的成果可以推广到自动驾驶、机器人导航等领域，并具有以下意义：（1）提高自主导航系统的可靠性和稳定性。（2）拓展了FPGA在图像处理和信号处理等领域的应用。（3）促进了智能交通和智能制造等领域的发展。5.预期成果本研究的预期成果包括：（1）基于FPGA技术的路径识别图像传感器硬件系统。（2）针对路径识别和车道检测等问题的图像处理算法。（3）基于路径识别结果和车辆状态等信息的路径规划和控制算法。（4）完整的路径识别图像传感器系统原型。6.参考文献[1]刘增强.图像处理基础[M].北京：清华大学出版社，2005.[2]邓育雄,郭鹏程,曾昭军.FPGA设计——Verilog硬件描述语言[M].北京：电子工业出版社，2012.[3]王兆峰,李金星,李春辉.自动驾驶车辆路径规划方法综述[J].控制工程,2018(2):19-24.