FPGA-DSP Based Implementation of Lane and Vehicle Detection

본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array)와 DSP(Digital Signal Processor)를 이용하는 실시간 차선 및 차량인식 시스템의 구현에 대하여 기술한다. 실시간 시스템의 구현을 위해서 FPGA와 DSP의 역할을 효율적으로 분할할 필요성이 있다. 시스템의 알고리즘을 특정요소 추출부분을 기준으로 분할하여 대량의 영상정보를 이용하여 소량의 특정요소를 추출하는 과정을 FPGA로 구현하고 추출된 특정요소를 사용하여 차선과 차량을 정의하고 추적하는 부분을 DSP에서 수행하게 하고, FPGA와 DSP의 효율적 연동을 위한 인터페이스 구성을 제안함으로써 실시간 처리가 가능한 시스템 구조를 제안한다. 실험 결과 제안한 실시간 차선 및 차량인식 시스템은 $640{\times}480$ 크기를 갖는 비디오 영상 입력에 대해 약 15 (frames/sec)로 동작하여 실시간 응용으로 충분함을 알 수 있다. This paper presents an implementation scheme of real-time lane and vehicle detection system with FPGA and DSP. In this type of implementation, defining the functionality of each device in efficient manner is of crucial importance. The FPGA is in charge of extracting features from input image sequences in reduced form, and the features are provided to the DSP so that tracking lanes and vehicles are performed based on them. In addition, a way of seamless interconnection between those devices is presented. The experimental results show that the system is able to process at least 15 frames per second for video image sequences with size of $640{\times}480$.