基于FPGA的嵌入式圖像監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多基于PC平臺(tái)，采用的是專(zhuān)用采集卡和存儲(chǔ)設(shè)備，導(dǎo)致整機(jī)價(jià)格昂貴，體積龐大，往往局限于特定領(lǐng)域的應(yīng)用。而嵌入式圖像監(jiān)控系統(tǒng)以其價(jià)格低、便攜式等特點(diǎn)在普通家居安防、臨時(shí)性作業(yè)等場(chǎng)所得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 本文針對(duì)基于FPGA的嵌入式圖像監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究了動(dòng)體檢測(cè)和圖像存儲(chǔ)的開(kāi)發(fā)方法。通過(guò)將開(kāi)運(yùn)算方法應(yīng)用于動(dòng)體檢測(cè)，并結(jié)合人體信號(hào)檢測(cè)，有效降低了檢測(cè)的誤判率。另外還針對(duì)FPGA平臺(tái)研究了將采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

2、換成圖像文件并保存到SD卡的方法。 硬件板載電路采用FPGA作為主控制器，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的調(diào)度控制。外接圖像傳感器、熱釋電紅外傳感器、SDRAM、SD卡、環(huán)境光亮檢測(cè)器、RS232等器件，實(shí)現(xiàn)了圖像的自動(dòng)采集、檢測(cè)、配置和存儲(chǔ)。FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語(yǔ)言和原理圖混合設(shè)計(jì)的方法，采用了結(jié)構(gòu)化模塊設(shè)計(jì)，包括圖像采集和轉(zhuǎn)換模塊、幀緩存模塊、動(dòng)體檢測(cè)模塊、Nios系統(tǒng)模塊以及顯示模塊。最后通過(guò)嵌入式C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的Nios系統(tǒng)

3、軟件控制，并完成SD卡的驅(qū)動(dòng)程序以及圖像文件生成程序的設(shè)計(jì)。本文利用quartusⅡ和modelsim對(duì)邏輯電路進(jìn)行仿真，調(diào)試過(guò)程中利用在線(xiàn)邏輯分析儀Signaltap系統(tǒng)進(jìn)行了嚴(yán)格的測(cè)試，保證了系統(tǒng)的可靠性。 本系統(tǒng)采集速度達(dá)到60幀/秒，SD存儲(chǔ)速度為3.7秒/幀，檢測(cè)響應(yīng)的仿真時(shí)間為1.20ms，檢測(cè)的拒真率小于1％。由于采用FPGA單芯片控制方案，系統(tǒng)具有高集成度、可靠性及靈活性的特點(diǎn)。同時(shí)由于體積小、功耗低，可在很多應(yīng)