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

1、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的信息獲取方式是當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，其主要原因是視覺可以承載更多的信息。但是，視覺信息復(fù)雜、數(shù)據(jù)量大、有效特征提取困難，這給計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的研究帶來極大困難，成為目前計(jì)算機(jī)視覺研究的一個(gè)難點(diǎn)。目前，在PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)基于視覺的跟蹤技術(shù)已經(jīng)很成熟，但是，由PC機(jī)或工作站等實(shí)現(xiàn)的視覺系統(tǒng)體積比較大，難以滿足靈活性要求。而基于嵌入式的視覺系統(tǒng)可以彌補(bǔ)以上不足，因此越來越受歡迎?；趩我惶幚砥鲗?shí)現(xiàn)的嵌入式算法

2、比較多，而多處理器算法的大部分實(shí)現(xiàn)是利用協(xié)處理器架構(gòu)。
　　本文以DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）與FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）相互協(xié)同為基礎(chǔ)，搭建了一個(gè)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)攝像頭對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的隨動(dòng)跟蹤。一方面，鑒于視頻處理中實(shí)時(shí)跟蹤涉及大量的并行運(yùn)算，適合用FPGA來實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)濾波、平滑等操作，同時(shí)在視頻流的采集和處理過程中，存儲(chǔ)圖像到SDRAM時(shí)運(yùn)用FPGA操作存儲(chǔ)器速度更快。另一方面，目標(biāo)跟蹤涉及到大量的復(fù)雜運(yùn)算和迭代算法，在DSP

3、上實(shí)現(xiàn)更為容易。本文結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)用不同的處理器分別處理不同的操作，并行運(yùn)行相互通信。在FPGA上實(shí)現(xiàn)顏色空間的轉(zhuǎn)換、混合高斯模型、形態(tài)學(xué)二值開運(yùn)算、中值濾波和線性濾波等圖像處理算法和IIC時(shí)序、UART通訊接口、MCBSP、SDRAM控制器、BT656視頻解碼等接口；在DSP上實(shí)現(xiàn)雙分辨率的MeanShift算法用于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤，并與FPGA進(jìn)行通信。為了實(shí)現(xiàn)攝像頭對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的實(shí)時(shí)瞄準(zhǔn)，在ATmega16單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)了PID算