基于FPGA的運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤系統(tǒng).pdf

1、近年來，隨著通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)視覺領(lǐng)域已成為當(dāng)前重要的研究課題之一。而運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤是計算機(jī)視覺研究的重要組成部分，其融合了模式識別、圖像處理、自動控制等許多先進(jìn)的技術(shù)，在工業(yè)、軍事、醫(yī)療、安防監(jiān)控等方面有著重要的實用價值。
　　本文是以FPGA為核心設(shè)計的運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤系統(tǒng)，采用軟硬件協(xié)同設(shè)計方式，將其視頻圖像采集、運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤集成在一個體積較小的嵌入式系統(tǒng)上。與DSP、ARM等嵌

2、入式系統(tǒng)相比，F(xiàn)PGA具有內(nèi)部資源豐富、系統(tǒng)易升級和并行處理能力強(qiáng)等特點。本系統(tǒng)是以Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C70為核心，通過對CMOS圖像傳感器所采集到的視頻圖像序列進(jìn)行處理，得到運(yùn)動目標(biāo)檢測結(jié)果，并將檢測結(jié)果通過跟蹤算法對運(yùn)動目標(biāo)的軌跡進(jìn)行跟蹤。
　　由于本文采用的是軟硬件協(xié)同設(shè)計方式，將運(yùn)算量較多的模塊，如視頻圖像的采集、Bayer格式到RGB格式的轉(zhuǎn)換、多端口SDRAM的設(shè)計和圖像顯示的控制用硬件描述語

3、言(Verilog HDL)編程實現(xiàn)，這樣可以獲得較好的實時性。軟件方面主要是在NiosⅡ EDS平臺下用C語言編程實現(xiàn)運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤算法，算法主要使用的是幀間差分法和形心跟蹤算法對運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤。采用NiosⅡ軟核處理器使系統(tǒng)易于擴(kuò)展和維護(hù)，而且在NiosⅡ EDS平臺下用C語言編寫算法更容易實現(xiàn)。
　　經(jīng)過對系統(tǒng)的多次實驗表明，本文所設(shè)計的檢測與跟蹤系統(tǒng)可實現(xiàn)在室內(nèi)環(huán)境下對運(yùn)動目標(biāo)的檢測與跟蹤，具有較好的抗干擾能力和實