基于FPGA的嵌入式視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)生活各方面得到了非常廣泛的應用。人們往往不需要到達現(xiàn)場而通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)來實時了解監(jiān)控對象的信息,在中間再加上處理和控制部分,還可以實現(xiàn)對目標運動狀態(tài)的判斷和控制。
　　 本設計以基于FPGA的視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)為主題進行研究,將視頻的采集、緩存和圖像處理功能集成到一個體積很小的設備中。與傳統(tǒng)的以ARM為核心的嵌入式設計相比,降低了設計成本,可以更加靈活方便的進行設計修改,而且FPGA具有較高的并行處理能

2、力,提高了處理速度。本設計的重點是圖像傳感器的控制、幀圖像緩存的設計以及NiosⅡ下圖像處理軟件代碼的編寫。首先根據(jù)圖像傳感器設計說明用Verilog語言編寫其控制代碼,使其能夠完成圖像的采集。然后設計多端口SDRAM控制器對幀圖像進行緩存,其中一個端口輸出顯示,另一個端口輸出給NiosⅡ系統(tǒng)。最后利用SOPC設計靈活、功能可裁剪、軟硬件可編程及良好的集成性的特點,創(chuàng)建圖像處理的SOPC平臺,利用Avalon總線接收多端口SDRAM控制

3、器送出的幀圖像,在NiosⅡ IDE環(huán)境下利用C語言編寫跟蹤算法的代碼。
　　 本文從視頻監(jiān)控系統(tǒng)和圖像處理技術的發(fā)展歷程講起,從方案設計、芯片選型、代碼設計等幾方面詳細介紹了視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)的設計過程。本設計采用Altera公司CycloneⅡ EP2C70 FPGA,在該FPGA上實現(xiàn)的功能可以分成兩個部分,一部分是用于完成圖像處理算法的SOPC系統(tǒng),另一部分則是完成圖像采集、幀圖像緩存和圖像VGA顯示控制,這部分包含五個子