基于DSP和CPLD的運動目標跟蹤系統(tǒng)的實現(xiàn).pdf

1、目標跟蹤技術(shù)在軍事、國防、工業(yè)過程控制、醫(yī)學研究、交通監(jiān)控、飛機導航等領(lǐng)域有著廣泛的應用。目前，運動目標跟蹤算法已有很多積累，但多數(shù)算法運算量大，硬件實現(xiàn)復雜且成本高。數(shù)字信號處理器(DSP)具有強大的數(shù)字信號處理能力，經(jīng)過多年發(fā)展，眾多高性價比產(chǎn)品為動態(tài)圖像處理算法的硬件實現(xiàn)提供了強大的支撐。 本文將介紹一種基于DSP和CPLD的高性能低成本運動目標識別和跟蹤系統(tǒng)。文中給出了系統(tǒng)的設計過程，基于TMS320VC33和EPM30

2、64A的軟硬件設計方案，以及各模塊仿真和實驗結(jié)果。根據(jù)運動圖像序列中相鄰幀圖像共同背景之間具有很大相關(guān)性的特點，系統(tǒng)采用基于傅立葉變換的相位相關(guān)法作為主體算法實現(xiàn)對相鄰圖像幀運動背景的配準，同時輔以配準窗口的自適應選擇、歸一化預處理等一系列與主體算法配合良好的預處理和自適應后處理算法，達到精確快速確定運動目標偏移量、跟蹤運動目標的目的。系統(tǒng)硬件主要由視頻解碼模塊、圖像采集和格式轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊、DSP核心模塊、串行通信接口模塊、電源模

3、塊等幾部分組成，其中DSP模塊是其核心，主要由高性能浮點DSP芯片TMS320VC33組成。視頻解碼模塊和圖像采集和格式轉(zhuǎn)換模塊分別由飛利浦公司的SAA7111A和ALTERA公司的EPM3064A組成，兩者結(jié)合可以產(chǎn)生不同格式數(shù)字圖像，以滿足不同跟蹤精度和跟蹤環(huán)境的需要。通過對整個系統(tǒng)進行軟件仿真和硬件實驗，實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)對目標偏移量的計算可以精確到1個像素，處理一幀圖像的時間小于100ms，運算速度上完全滿足了項目提出的120