基于FPGA的交通監(jiān)控視頻采集系統(tǒng)研究.pdf

1、電子技術(shù)、通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力，從工業(yè)生產(chǎn)到日常生活到處都有智能化的痕跡。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和交通結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對公路通行能力的要求越來越高，單純地依靠人力監(jiān)測和協(xié)調(diào)已經(jīng)無法滿足需要，智能監(jiān)控設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。 本文以基于FPGA的交通監(jiān)控視頻采集系統(tǒng)為主題進(jìn)行研究，將視頻的采集、處理、緩存和網(wǎng)絡(luò)傳送功能集成到一個(gè)體積很小的設(shè)備中，使得交通監(jiān)控設(shè)備向微型化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，讓遠(yuǎn)程監(jiān)控更加靈活。視

2、頻采集系統(tǒng)以Altera公司Cyclone III EP3C25為核心，采用CMOS圖像傳感器MT9V022作為視頻采集元件、DM9000A作為網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制芯片搭建硬件平臺，在FPGA上實(shí)現(xiàn)視頻從采集到發(fā)送的功能，并實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)上的圖形顯示。本文從方案設(shè)計(jì)、芯片選型、原理圖及PCB設(shè)計(jì)幾方面詳細(xì)介紹了視頻采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)過程。將FPGA上實(shí)現(xiàn)的功能劃分為四個(gè)模塊：視頻采集模塊、處理及預(yù)存模塊、SDRAM緩存模塊和以太網(wǎng)傳送模塊，分別對

3、各模塊的工作原理進(jìn)行介紹。在FPGA功能設(shè)計(jì)部分，還從硬件描述語言VHDL的角度講述了各模塊的實(shí)現(xiàn)方式和結(jié)構(gòu)框架，并給出仿真波形，介紹了在Windows下開發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包捕獲程序及顯示界面的方法，展示采集到的圖像。本文設(shè)計(jì)的視頻采集系統(tǒng)從圖像采集到網(wǎng)絡(luò)發(fā)送都使用純硬件的方法，沒有嵌入Nios II軟核，這種方案使系統(tǒng)具備了較高的實(shí)時(shí)性和可靠性。交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要較長時(shí)間地連續(xù)工作，對可靠性要求較高，正使這種純硬件的設(shè)計(jì)方式有了研究的必要