基于FPGA的嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技社會(huì)的發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)家安全等眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。采用FPGA進(jìn)行設(shè)計(jì)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)有良好的擴(kuò)展性能和相對(duì)穩(wěn)定的硬件結(jié)構(gòu)。
　　 本文主要闡述了FPGA的嵌入式圖像監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理，重點(diǎn)研究了視頻的采集和圖像的轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)的開發(fā)方法。設(shè)計(jì)了合適的基于FPGA平臺(tái)使用運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)算法。還設(shè)計(jì)出將采集的有效視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像文件存儲(chǔ)到SD卡的方法。硬件電路采用FPGA作為

2、核心負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制。擴(kuò)展外接圖像傳感器、SDRAM、FLASH、SRAM、TFT液晶顯示器、SD卡、USB等器件，實(shí)現(xiàn)了圖像的自動(dòng)采集、檢測(cè)、處理和存儲(chǔ)。FPGA內(nèi)部硬件電路采用Verilog HDL語(yǔ)言和原理圖混合設(shè)計(jì)的方法，采用結(jié)構(gòu)化模塊設(shè)計(jì)。最后通過(guò)NIOS系統(tǒng)軟件控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。
　　 本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)采集速度很快。由于系統(tǒng)采用FPGA單芯片方案，所以集成度高、可靠、靈活、功耗低，可以在很多場(chǎng)合代替?zhèn)鹘y(tǒng)的圖像監(jiān)控方案。

3、
　　 主要工作如下：
　　 1)分析圖像采集和圖像處理的原理和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)硬件電路的原理圖，完成系統(tǒng)PCB板圖的設(shè)計(jì)。
　　 2)針對(duì)FPGA內(nèi)部功能模塊的進(jìn)行劃分使用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　 3)利用SOPC Builder完成NIOS處理器軟核及其外設(shè)的創(chuàng)建和配置。
　　 4)根據(jù)FPGA內(nèi)部硬件電路的特點(diǎn)，選擇適合FPGA的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)算法，并對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化。