基于FPGA的嵌入式视频监控跟踪系统研究.pdf

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1、分类号UDC密级——单位代码!Q!§!基于FPGA的嵌入式视频监控跟踪系统研究姚运城指导教师谭克俊职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别硕士学科(专业)电子科学与技术论文完成日期2011年5月答辩日期2011年6月答辩委员会主席一fResearchofEmbeddedVideoSurveillanceandTrackingSystemBasedonFPGAAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequireme

2、ntsforthedegreeofMasterofEngineeringbyYaoYuncheng(ElectronicScienceandTechnology)ThesisSul"ProfessorTanKeil3eslsSupervisor：rotessor1anKelunJune201l㈨6舢6咖8川5㈣9㈣8Ⅲ川i●I哪Y大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文．竺基王壁坠的邀厶式褪题堕撞退跬丕统硒窒：：

3、。除论文中已经注明引用的内容外，对论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。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：理掣幽学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事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，也可采用影印、

4、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密日(请在以上方框内打“√")论文作者签名：删导师签名：日期：妒『l耳I厂中文摘要摘要近年来，视频监控系统在生产生活各方面得到了非常广泛的应用。人们往往不需要到达现场而通过视频监控系统来实时

5、了解监控对象的信息，在中间再加上处理和控制部分，还可以实现对目标运动状态的判断和控制。本设计以基于FPGA的视频监控跟踪系统为主题进行研究，将视频的采集、缓存和图像处理功能集成到一个体积很小的设备中。与传统的以ARM为核心的嵌入式设计相比，降低了设计成本，可以更加灵活方便的进行设计修改，而且FPGA具有较高的并行处理能力，提高了处理速度。本设计的重点是图像传感器的控制、帧图像缓存的设计以及NioslI下图像处理软件代码的编写。首先根据图像传感器设计说明用Verilog语言编写其控制代码，使其能够完成图像的采集。

6、然后设计多端口SDRAM控制器对帧图像进行缓存，其中·个端口输出显示，另一个端口输出给NioslI系统。最后利用SOPC设计灵活、功能可裁剪、软硬件可编程及良好的集成性的特点，创建图像处理的SOPC平台，利用Avalon总线接收多端口SDRAM控制器送出的帧图像，在NioslIIDE环境下利用c语言编写跟踪算法的代码。本文从视频监控系统和图像处理技术的发展历程讲起，从方案设计、芯片选型、代码设计等几方面详细介绍了视频监控跟踪系统的设计过程。本设计采用Altera公司CycloneIIEP2C70FPGA，在该F

7、PGA上实现的功能可以分成两个部分，一部分是用于完成图像处理算法的SOPC系统，另一部分则是完成图像采集、帧图像缓存和图像VGA显示控制，这部分包含五个子功能模块：MT9P001初始化模块、图像采集模块、图像转换模块、VGA接口控制模块和多端口SDRAM控制器模块。·并对各个功能模块的工作原理进行了介绍并给出了仿真波形。而且本设计中的图像采集、帧图像缓存和图像VGA显示控制部分采用纯硬件方法，这样大大减少了软核处理器的处理负担，使系统具备了较高的实时性和可靠性。关键词：FPGA；SOPC；跟踪定位；图像处理英文

8、摘要ABSTRACTInrecentyears，Videomonitoringsystemiswidelyusedintheproductionandlivingquarters．Peopleusuallyknowtheinformationofmonitoringobjectsbyvideomonitoringsystemwithomarrivedatthescene，anditma