本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的視頻監(jiān)控移動(dòng)物體系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：視頻監(jiān)控技術(shù)興起于20世紀(jì)70年代末,主要目的是采用圖像的方式展現(xiàn)不同場(chǎng)景的信息,多應(yīng)用于與安防相關(guān)的領(lǐng)域。對(duì)移動(dòng)物體的檢測(cè)屬于計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究的重點(diǎn),目的是使計(jì)算機(jī)能夠?qū)崟r(shí)地掌握移動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,從而做出相應(yīng)的反應(yīng)。視頻監(jiān)控技術(shù)與跟蹤技術(shù)的結(jié)合正在促進(jìn)著計(jì)算機(jī)視覺(jué)的發(fā)展,使計(jì)算機(jī)逐漸擺脫被控制的狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)自主化運(yùn)行。論文詳細(xì)介紹了以FPGA為控制核心的視頻監(jiān)控移動(dòng)物體系統(tǒng)所涉及到的基本原理與實(shí)現(xiàn)方法。采用OV5620作為采集圖像單元;SDRAM芯片MT48LC8M32B2作為數(shù)據(jù)緩存單元;視頻芯片ADV7123與VGA硬件接口作為圖像輸出單元;FPGA作為核心的控制與數(shù)據(jù)處理單元,實(shí)現(xiàn)了視頻監(jiān)控的功能,同時(shí),系統(tǒng)會(huì)將監(jiān)控范圍內(nèi)出現(xiàn)的移動(dòng)物體的輪廓用紅色標(biāo)注,實(shí)現(xiàn)跟蹤的功能。首先,本文設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的完整架構(gòu)。介紹了架構(gòu)中涉及到的硬件單元以及連接方式,給出圖像采集單元、數(shù)據(jù)緩存單元、顯示單元以及FPGA單元的硬件設(shè)計(jì)方案。其次,對(duì)邊緣檢測(cè)和目標(biāo)跟蹤等圖像處理算法進(jìn)行研究,采用融合邊緣檢測(cè)與幀差法提取運(yùn)動(dòng)物體的方法。彌補(bǔ)了傳統(tǒng)幀差法容易受環(huán)境噪聲影響和無(wú)法完整提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的不足。最后,研究系統(tǒng)的核心控制與數(shù)據(jù)處理功能。主要完成配置圖像傳感器、轉(zhuǎn)換像素?cái)?shù)據(jù)格式、顏色校正與緩存,融合邊緣檢測(cè)與幀差法進(jìn)行目標(biāo)提取以及控制VGA進(jìn)行顯示等功能。系統(tǒng)采用軟件模塊化與硬件單元化的設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)表明,采用FPGA平臺(tái)構(gòu)成的視頻監(jiān)控移動(dòng)物體系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能。即當(dāng)攝像頭的視野中出現(xiàn)移動(dòng)物體時(shí),系統(tǒng)會(huì)將移動(dòng)物體的輪廓標(biāo)注為紅色,并且標(biāo)注可以實(shí)時(shí)的跟隨移動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)。同時(shí),畫(huà)面清晰流暢,能夠滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性與穩(wěn)定性的要求。
【關(guān)鍵詞】：FPGA 視頻分割 邊緣檢測(cè) 形態(tài)學(xué) 幀間差分
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;TN948.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文工作及結(jié)構(gòu)安排12-14
• 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)14-30
• 2.1 總體設(shè)計(jì)14-15
• 2.1.1 系統(tǒng)功能14
• 2.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14-15
• 2.2 FPGA及其工作部分15-17
• 2.2.1 FPGA介紹15-16
• 2.2.2 FPGA的工作單元16-17
• 2.3 圖像傳感器部分17-18
• 2.3.1 圖像傳感器介紹17
• 2.3.2 圖像傳感器選型17-18
• 2.4 配置圖像傳感器部分18-20
• 2.4.1 配置方式18
• 2.4.2 通信標(biāo)準(zhǔn)18-20
• 2.5 圖像采集部分20-21
• 2.6 數(shù)據(jù)處理部分21-22
• 2.6.1 插值計(jì)算過(guò)程21-22
• 2.6.2 色彩均衡處理22
• 2.7 數(shù)據(jù)緩存部分22-24
• 2.7.1 存儲(chǔ)器介紹22-23
• 2.7.2 SDRAM工作方式23-24
• 2.8 檢測(cè)處理部分24-27
• 2.8.1 處理流程24-25
• 2.8.2 邊緣檢測(cè)過(guò)程25
• 2.8.3 差分過(guò)程25-26
• 2.8.4 圖像學(xué)處理26-27
• 2.9 顯示部分27-29
• 2.9.1 VGA顯示標(biāo)準(zhǔn)27-28
• 2.9.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換選型28-29
• 2.10 本章小結(jié)29-30
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)30-36
• 3.1 硬件組成30
• 3.2 FPGA工作單元30-32
• 3.2.1 電源電路30-31
• 3.2.2 時(shí)鐘電路31-32
• 3.2.3 復(fù)位電路32
• 3.2.4 配置電路32
• 3.3 圖像傳感器單元32-33
• 3.4 SDRAM單元33-35
• 3.5 顯示單元35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)36-55
• 4.1 圖像傳感器配置模塊36-38
• 4.1.1 I~2C控制模塊36-37
• 4.1.2 配置模塊37-38
• 4.2 圖像采集模塊38-40
• 4.3 數(shù)據(jù)處理模塊40-42
• 4.3.1 插值計(jì)算模塊40-41
• 4.3.2 色彩均衡計(jì)算模塊41-42
• 4.4 控制緩存模塊42-49
• 4.4.1 FIFO模塊42
• 4.4.2 內(nèi)部控制模塊42-45
• 4.4.3 外部控制模塊45-48
• 4.4.4 組成四端.模塊48-49
• 4.5 檢測(cè)處理模塊49-51
• 4.5.1 邊緣檢測(cè)模塊49-50
• 4.5.2 處理模塊50-51
• 4.6 控制顯示模塊51-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 調(diào)試結(jié)果及分析55-60
• 5.1 系統(tǒng)硬件電路圖55
• 5.2 圖像傳感器配置仿真55-56
• 5.3 數(shù)據(jù)采集過(guò)程仿真56
• 5.4 像素?cái)?shù)據(jù)處理仿真56-57
• 5.5 檢測(cè)處理過(guò)程仿真57
• 5.6 VGA顯示過(guò)程仿真57-58
• 5.7 邊緣檢測(cè)與標(biāo)注效果圖58-59
• 5.8 本章小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的視頻監(jiān)控移動(dòng)物體系統(tǒng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：417783