基于FPGA的盲道識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告

基于FPGA的盲道識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告一、選題背景和意義隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們?cè)絹碓疥P(guān)注殘疾人群體的安全出行問題。而對(duì)于視力障礙者來說，盲道是他們出行的重要通道。然而，在實(shí)際使用過程中，盲道常常被占用、堆放雜物等情況，給視力障礙者帶來極大的不便和安全隱患。因此，設(shè)計(jì)一種基于FPGA的盲道識(shí)別系統(tǒng)，能夠有效地幫助視力障礙者識(shí)別盲道，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并避開障礙物，提高他們的出行安全和便利程度。該系統(tǒng)還可以在一定程度上減輕治理盲道的成本和人力投入。二、研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線本文擬研究的基于FPGA的盲道識(shí)別系統(tǒng)，主要包括以下內(nèi)容：1.盲道特征提?。和ㄟ^攝像頭采集的圖像，對(duì)盲道進(jìn)行邊緣檢測(cè)、形狀提取等處理，提取出盲道的特征。2.障礙物識(shí)別：通過離線學(xué)習(xí)和實(shí)時(shí)識(shí)別，對(duì)盲道上的障礙物進(jìn)行分類和識(shí)別。3.語音提示：當(dāng)視力障礙者接近盲道障礙物或離開盲道時(shí)，系統(tǒng)能夠發(fā)出相應(yīng)的語音提示。4.系統(tǒng)優(yōu)化：使用FPGA來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的運(yùn)作速度和準(zhǔn)確性。技術(shù)路線：1.運(yùn)用OpenCV等圖像處理庫對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取出盲道的輪廓和形狀。2.使用深度學(xué)習(xí)的方法，對(duì)盲道上的障礙物進(jìn)行分類和識(shí)別，并生成模型文件。3.在FPGA上編寫程序，將深度學(xué)習(xí)模型和語音提示模塊進(jìn)行集成。4.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)的性能和準(zhǔn)確性，并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。三、預(yù)期成果完成一個(gè)基于FPGA的盲道識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)γさ肋M(jìn)行特征提取和障礙物識(shí)別，并實(shí)現(xiàn)語音提示功能。具體成果包括：1.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的基于FPGA的盲道識(shí)別系統(tǒng)；2.驗(yàn)證系統(tǒng)的性能和準(zhǔn)確性，并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整；3.發(fā)表1篇IEEE等重要學(xué)術(shù)期刊論文或會(huì)議論文。四、預(yù)期時(shí)間和進(jìn)度安排1.第1-2個(gè)月：調(diào)研相關(guān)技術(shù)和文獻(xiàn)資料，完成系統(tǒng)的需求分析和設(shè)計(jì)方案。2.第3-4個(gè)月：完成圖像處理和盲道特征提取模塊的開發(fā)和測(cè)試。3.第5-6個(gè)月：完成障礙物識(shí)別模塊的開發(fā)和測(cè)試，并生成模型文件。4.第7-8個(gè)月：完成語音提示模塊的開發(fā)和測(cè)試，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集成測(cè)試。5.第9-10個(gè)月：完成系統(tǒng)的優(yōu)化，對(duì)系統(tǒng)的性能和準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證和調(diào)整。6.第11-12個(gè)月：完成論文的撰寫和修改，準(zhǔn)備發(fā)表論文。五、存在的問題和解決方案1.圖像處理和深度學(xué)習(xí)算法的復(fù)雜性；解決方案：尋找優(yōu)秀的圖像處理庫和深度學(xué)習(xí)框架，并積極參與學(xué)術(shù)會(huì)議和學(xué)術(shù)交流，擴(kuò)大自己的知識(shí)和技術(shù)根基。2.語音提示的口音和清晰度問題；解決方案：根據(jù)不同的地區(qū)和語言，選擇清晰度高的語音提示音頻，并加入測(cè)試環(huán)節(jié)進(jìn)行檢驗(yàn)。3.系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性問題；解決方案：在硬件及軟件層面上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，加入緩存機(jī)制等措施，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。六、參考文獻(xiàn)1.DuX,ZhouH,JingX,etal.Blindroadnavigationassistantsystembasedonimagerecognition[C]//Proceedingsofthe9thInternationalConferenceonMechatronicsandManufacturing.AtlantisPress,2020:70-75.2.潘俊杰,楊日和,溫全民.基于深度學(xué)習(xí)的盲道障礙物實(shí)時(shí)識(shí)別算法[J].智能系統(tǒng)學(xué)報(bào),2018,13(6):