基于fpga的嵌入式监控系统设计论文

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1、ClassifiedIndex：TP393．5UDC：620．38SecrecyRate：PubiziedUniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeDesignOfEmbeddedMonitoringSystemCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：BasedonFPGAZhangKaiProf．PangZhifengAcademicDegreeMaste

2、rofManagementAppliedfor：Discipline：University：CircuitsandSystemsTechnologyHebeiUniversityofScienceandTechnology河北科技大学学位论文原创性声明一一本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

3、学位论文作者签名：舭加『『年歹月多日指导教师签名：2矽c／年，月∥日．f彤畜I河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校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。本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。口保密，在一年解密后适用本授权书。本学位论文属于，囱不保密。(请在以上方框内打“√")学位论文作者签名：戥饥指导教师签名：疡乏、蜂、oIf年箩旯多R上侈

4、l

5、年孓只易R摘要摘要随着科技社会的发展，监控系统在日常生活、工业生产、国家安全等众多领域得到广泛的应用，具有广阔的应用前景和研究价值。采用FPGA进行设计的视频监控系统有良好的扩展性能和相对稳定的硬件结构。‘本文主要阐述了FPGA的嵌入式图像监控系统的工作原理，重点研究了视频的采集和图像的转换存储的开发方法。设计了合适的基于FPGA平台使用运动物体检测算法。还设计出将采集的有效视频数据转换成图像文件存储到SD卡的方法。硬件电路采用FPGA作为核心负责整个系统的控制。扩展外接图像传感器、SDRAM、FLASH、SRAM、TFr液

6、晶显示器、SD卡、USB等器件，实现了图像的自动采集、检测、处理和存储。FPGA内部硬件电路采用VerilogHDL语言和原理图混合设计的方法，采用结构化模块设计。最后通过NIOS系统软件控制实现系统功能。本设计中系统采集速度很快。由于系统采用FPGA单芯片方案，所以集成度高、可靠、灵活、功耗低，可以在很多场合代替传统的图像监控方案。主要工作如下：1)分析图像采集和图像处理的原理和特点，设计硬件电路的原理图，完成系统PCB板图的设计。2)针对FPGA内部功能模块的进行划分使用VerilogHDL硬件描述语言进行设计。3)利用SO

7、PCBuilder完成NIOS处理器软核及其外设的创建和配置。，4)根据FPGA内部硬件电路的特点，选择适合FPGA的运动物体检测算法，并对算法进行优化。5)在NIOSIIIDE环境下用C语言编写图像传感器控制、图像采集、SRAM读写控制、图像显示、图像存储等程序，实现完整的监控系统功能。关键词嵌入式系统；FPGA；NIOS；监控；SOPC河北科技大学硕+学位论文AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnologyaswellasthesociety,monitoringsystemh

8、asbeenwidelyusedinvariousfieldsaspeople’Sdailylife，industryproductionandnationalsecurity．Henceitpossesseswidelyappliedprospectsandresearchvalue．CameraMonitoringsystemdesignedwiththeFPGAmaintainsexcellentexpandingperformanceandstablehardwarestructure．Thispaper,mainlyi

9、llustratingtheoperatingprincipleoftheembeddedimagemonitoringsystemofFPGA，focusesonthedevelopingmethodsofvideocollectionaswellasimag