基于FPGA的運動目標檢測與跟蹤系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著電子技術的快速發(fā)展，計算機的性能得到了極大的提高，基于視頻的目標檢測與跟蹤技術成為計算機視覺領域中最主要的研究方向之一，它是智能視頻監(jiān)控、人機交互、移動機器人視覺導航等應用的基礎和關鍵技術。在科學研究和工程應用上都有十分誘人的前景。
　　本文設計了一套基于FPGA的應用于背景靜止視頻序列的運動目標檢測與跟蹤系統(tǒng)，采用Altera公司的DE2—70開發(fā)板作為硬件平臺，配合以TRDB_D5M圖像傳感器對環(huán)境進行實時監(jiān)控，當監(jiān)控環(huán)境

2、內(nèi)有運動目標發(fā)生時，系統(tǒng)將通過DE2_70開發(fā)板上綠色LED燈和LCD顯示來進行報警，同時，在VGA上實時顯示運動目標跟蹤的效果，并通過矩形框對目標進行標識。
　　整個系統(tǒng)采用軟件和硬件協(xié)同設計的方式實現(xiàn)。硬件方面:首先，在系統(tǒng)總體需求分析的基礎上，設計和實現(xiàn)了圖像采集輸入模塊，SDRAM緩存模塊和運動目標檢測模塊;其次，利用SOPC Builder搭建運動目標跟蹤模塊;最后用QuartusⅡ構建整個硬件系統(tǒng)。軟件方面:在Nios

3、Ⅱ IDE環(huán)境下采用C語言對跟蹤算法進行了編程并調(diào)試。算法方面:通過對相關算法的理論研究及在MATLAB平臺進行仿真分析，提出了基于邊緣檢測的三幀差分運動目標檢測算法，此算法簡單，計算量小，適用于實時處理系統(tǒng)。此外，本文采用了卡爾曼濾波算法和基于直方圖的匹配算法實現(xiàn)對運動目標的跟蹤。
　　經(jīng)過一段時間的調(diào)試和運行，系統(tǒng)的檢測與跟蹤的平均正確率達到90％以上，此測試結果表明，系統(tǒng)達到了預期效果，運行穩(wěn)定，實現(xiàn)了設計要求，具有廣泛的應