基于fpga的视频监控系统的设计

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1、基于FPGA的视频监（申请工学硕士学位论文）控系统的设计基于FPGA的视频监控系统的占文设计庆培养单位：自动化学院武汉学科专业：电工理论与新技术理工研究生：占文庆大学指导老师：罗惠谦副教授2014年5月万方数据分类号密级公开UDC学校代码10497学位论文题目基于FPGA的视频监控系统的设计英文题目DesignofVideoMonitoringSystemBasedonFPGA研究生姓名占文庆姓名罗惠谦职称副教授学位学士指导教师单位名称武汉理工大学邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称电工理论与新技术论文提交日期2014年4月论

2、文答辩日期2014年5月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期2014年6月答辩委员会主席徐华中评阅人徐华中苏义鑫2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，

3、即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人承诺所提交的学位论文（含电子学位论文）为答辩后经修改的最终定稿学位论文，并授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期万方数据中文摘要视频监控技术因具有直观、便利、信息内容全面等特点，使其无论是在军事领域还是

4、在民用领域，都有着重大的作用和广阔的应用市场及研究前景。而现场可编程门阵列FPGA（FiledProgrammerableGateArray）以其应用灵活、集成度高、设计周期短、开发成本低的特点，广泛地应用在视频图像监控处理领域。实践证明，FPGA的并行处理能力与流水线作业能显著地提高视频图像处理的速度，因此基于FPGA的视频监控系统已成为一种主流的解决方案。论文首先介绍研究背景，视频监控系统的发展及现状。然后通过方案论证设计出系统框架，包括视频图像采集、存储、处理和VGA显示。本文选取了OmniVision公司的OV7670芯片作为

5、视频采集图像传感器，Altera公司的CycloneIII系列FPGAEP3C5F256A7N作为系统主控芯片搭建硬件平台，然后结合视频D/A转换器ADV7123芯片完成VGA视频图像显示,其中还需要搭配两块Samsung公司的SDRAM4M*16bit的K4S641632芯片与FPGA完成图像帧存储及处理部分。具体的实现过程大致如下：采用了OV7670芯片采集实时视频图像，通过2SCCB接口将数据送到EP3C5F256A7N中，进行IC总线配置，使采集芯片工作在预定的模式下；将采集得到的标准RGB格式数据送至SDRAM控制器模块中，

6、通过写时钟控制将RGB数据存在SDRAM中，同时可通过读时钟读出数据；此时是两块SDRAM进行乒乓操作：一路SDRAM接受来自视频采集得到的图像，进行读取，送至FPGA处理，然后写出的数据直接送到本地VGA显示，即实时采集的彩色图像；另一路SDRAM在上一路做写出数据操作时，该SDRAM进行读取；反复如此。整个视频图像处理系统的实现，关键部分是FPGA主控处理模块的程序设计，利用硬件描述语言完成，并在QuartusII软件开发平台和Modelsim软件下完成了系统的程序设计与仿真验证。最后，简单介绍了调试测试过程及检测结果。结果表明，

7、本系统能够完成图像处理和显示功能，并具备以下特点：设计成本低，视频数据处理效率高，实时性效果好,可扩展性强。关键词：视频监控，FPGA，硬件描述语言I万方数据AbstractInthemilitaryfieldandcivilfield,becauseofitsintuitive,convenientandcomprehensiveinformation,videomonitoringtechnologymadeithasmajorsignificanceandbroadapplicationprospectofmarketandre

8、search.Becauseoftheadvantageofapplicationflexibility,highintegration,powerfulfunctions,lowdevelopmentcost,thep