基于fpga运动目标检测系统设计及实现

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1、独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。锄廖鼻碉几日学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权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。本人授权武汉理工大学可以将本学位论

2、文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：亩雄导师(签名)：衫吃日期：≯瓣翊l-7日摘要近年来，越来越高端的技术需求，推动着机器视觉技术的发展，作为机器视觉重要组成部分的运动目标检测技术也逐渐成为了国内外专家学者的研究重点。视频图像处理平台丰富多样，其中FPGA这种具有并行处理特点的可编程逻辑器件发展迅速，它能够满足视频图像

3、处理系统实时性高和数据处理量大的要求，因此FPGA是一个未来前景广阔的数字信号处理平台。本文针对视频图像实时性高和数据处理量大的特点，选取FPGA为主控和处理芯片，力求设计一种运动目标检测系统，完成实时监控显示，并进行运动目标检测告警。文章围绕课题研究的目的和意义，阐述国内外先进的技术应用和研究成果；针对运动目标检测算法，通过MATLAB软件对检测算法进行仿真验证，并通过比较分析确定系统检测所需的检测算法；针对视频信号的获取、传输及处理所需的硬件构成，设计硬件平台中的不同功能单元，采用CCD为视频采集的前端设备，获取视

4、频模拟信号，利用TI公司的低功耗视频解码芯片TVP5150作为视频的A／D转换芯片，获得ITU．RBT．656格式的数字视频信号，系统采用高性价比的SDRAM来做数据缓存，数字视频信号的D／A转换芯片采用ADV7123三通道并行转换芯片来完成，而最终的视频显示则采用应用广泛的VGA接口。系统的FPGA设计以VerilogHDL为编程语言，设计平台选用Quartusll9．1软件，将FPGA系统按不同的功能分为四个主要模块，首先通过12C初始化对视频解码A／D芯片做配置，为视频数据传递搭建起通道，根据ITU．RBT．65

5、6标准中控制信号格式，将YCbCr信号分3个数据通道分离出来，然后预处理模块根据色彩空间变换的原理将YCbCr转换成RGB格式，通过异步FIFO来做SDRAM的读取控制端口来做帧数据缓存，缓存输出的RGB信号一路输出到VGA控制单元的同时，一路经灰度变换后送到检测模块做处理，并完成检测告警的功能。系统搭建完成后，通过运用QuartuslI软件中的SignalTapIILogicAnalysis在线实时调试工具，对各模块进行在线调试，并成功的实现了VGA帧频为60HZ的实时显示和检测告警功能，达到了预期目标。关键词：视频

6、图像处理；FPGA；运动目标检测：VerilogHDLAbstractInrecentyears，therearemoreandmorerequirementsofthehigh—endtechnology,italsopromotedthedevelopmentofmachinevisiontechnology．Movingtargetdetectiontechnologyisanimportantpartofmachinevisiontechnology,moreandmoredomesticandforeigne

7、xpertsandscholarspayattentiontoit．Videoimageprocessingplatformsarevarious，asoneofthem，FPGAwhichl娜theparallelprocessingcharacteristics，developesquickly,itCanmeetthecharacteristicsofvideoimageprocessingsystemwithhighreal-timeandlargevolumedata，SOtheFPGAisadigitals

8、ignalprocessingplatformwhichhasabroadprospects．Thepaperaimsatthehighiyreal—timeandlargevolumedatacharacteristicsofthevideoimage，weselectFPGAasthemaincontrolandprocess