基于FPGA的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展和智能化需求的提高，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活。而運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤系統(tǒng)作為關(guān)鍵的一環(huán)受到普遍的關(guān)注?，F(xiàn)階段，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤相關(guān)算法已經(jīng)逐步趨于成熟，但是利用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)算法仍然是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
　　本文對(duì)基于FPGA的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤系統(tǒng)展開(kāi)研究，該系統(tǒng)選用Xilinx公司的Zynq-7000系列FPGA芯片，充分利用了FPGA并行處理的特性，結(jié)合Xilinx高級(jí)開(kāi)發(fā)工具System

2、 Generator模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，將基于三幀差分法的視頻檢測(cè)和基于模板匹配法的跟蹤算法成功移植到FPGA中。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要可分為兩大部分：算法設(shè)計(jì)和硬件實(shí)現(xiàn)。算法設(shè)計(jì)方面：首先，通過(guò)比較分析，確定使用三幀差分法和模板匹配法實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤。其次，考慮到圖像采集存噪聲問(wèn)題，采用高斯濾波進(jìn)行預(yù)處理；針對(duì)差分法容易出現(xiàn)的空洞現(xiàn)象，采用形態(tài)學(xué)進(jìn)行后處理。最后，使用模板匹配方法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤處理。硬件實(shí)現(xiàn)方面：本系統(tǒng)使用D

3、igilent公司的ZYBO評(píng)估板為主體硬件平臺(tái)，結(jié)合MT9V034 CMOS攝像頭和VGA顯示器構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)。其中，評(píng)估板實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)和跟蹤，主要分為六大部分：Bayer轉(zhuǎn)RGB模塊、高斯濾波模塊、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊、形態(tài)學(xué)處理模塊、運(yùn)動(dòng)跟蹤模塊和VGA顯示模塊。本文使用ISE、System Generator、MATLAB等工具，ZYBO評(píng)估板上對(duì)各模塊進(jìn)行時(shí)序仿真和綜合驗(yàn)證。仿真和實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果相比于傳統(tǒng)幀間差分法和模板