基于FPGA的嵌入式視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)生活各方面得到了非常廣泛的應(yīng)用。人們往往不需要到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)而通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)時(shí)了解監(jiān)控對(duì)象的信息,在中間再加上處理和控制部分,還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的判斷和控制。
　　 本設(shè)計(jì)以基于FPGA的視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)為主題進(jìn)行研究,將視頻的采集、緩存和圖像處理功能集成到一個(gè)體積很小的設(shè)備中。與傳統(tǒng)的以ARM為核心的嵌入式設(shè)計(jì)相比,降低了設(shè)計(jì)成本,可以更加靈活方便的進(jìn)行設(shè)計(jì)修改,而且FPGA具有較高的并行處理能

2、力,提高了處理速度。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是圖像傳感器的控制、幀圖像緩存的設(shè)計(jì)以及NiosⅡ下圖像處理軟件代碼的編寫。首先根據(jù)圖像傳感器設(shè)計(jì)說明用Verilog語言編寫其控制代碼,使其能夠完成圖像的采集。然后設(shè)計(jì)多端口SDRAM控制器對(duì)幀圖像進(jìn)行緩存,其中一個(gè)端口輸出顯示,另一個(gè)端口輸出給NiosⅡ系統(tǒng)。最后利用SOPC設(shè)計(jì)靈活、功能可裁剪、軟硬件可編程及良好的集成性的特點(diǎn),創(chuàng)建圖像處理的SOPC平臺(tái),利用Avalon總線接收多端口SDRAM控制

3、器送出的幀圖像,在NiosⅡ IDE環(huán)境下利用C語言編寫跟蹤算法的代碼。
　　 本文從視頻監(jiān)控系統(tǒng)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展歷程講起,從方案設(shè)計(jì)、芯片選型、代碼設(shè)計(jì)等幾方面詳細(xì)介紹了視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。本設(shè)計(jì)采用Altera公司CycloneⅡ EP2C70 FPGA,在該FPGA上實(shí)現(xiàn)的功能可以分成兩個(gè)部分,一部分是用于完成圖像處理算法的SOPC系統(tǒng),另一部分則是完成圖像采集、幀圖像緩存和圖像VGA顯示控制,這部分包含五個(gè)子