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火灾作为一种频发性自然灾害,对人类生命财产安全和社会安全构成极大的威胁。大空间火灾发生不仅给社会生活造成极大的破坏,而且造成的损失和危害程度也相当大。传统的探测方法将无法胜任。近年来,随着计算机技术和数字图像处理技术的不断发展和提高,使得基于视频处理的火灾检测系统将成为重要的发展趋势。基于FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的系统,充分利用硬件上的特性可以满足高速图像处理的需要。加上使用SOPC(System On a Programmable Chip)技术可使设计灵活、软硬件可在线编程及更新。本文设计了一个基于FPGA的视频火灾检测系统,采用Altera公司的DE2开发板作为硬件平台,配合以CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补氧化金属半导体)图像传感器对环境进行实时监控,VGA(Video Graphic Array,显示绘图阵列)显示器对监控环境进行显示,当监控环境内有火灾发生,本系统将通过耳机发出声音报警同时也在DE2的板子上绿色LED灯进行显示,通过绿色LED灯的二进制大小表明该火警级别。整个系统采用软件和硬件协同设计方式实现的。硬件方面：首先系统在总体需求分析基础上,设计和实现了各个模块,包括图像采集模块,SDRAM(Synchronous Dynamic RAM,同步动态随机存取存储器)模块,图像显示模块和火灾检测算法模块。通过QuartusⅡ软件,利用硬件设计语言搭建硬件系统。在使用QuartusⅡ时,使用它自带的SOPC Builder来构建sopc_system模块作为后续分析运算平台。算法方面：本文在对基于视频的火灾检测算法进行一番研究后,采用了边缘面积值绝对差检测算法、RGB火灾判断规则算法及其火灾怀疑区域的平均灰度值绝对差算法和FFT快速傅里叶变换等算法进行火灾检测,使检测结果更加准确。软件方面：在Nios Ⅱ IDE环境下采用C语言对算法进行了编程并调试。本文还对Nios Ⅱ软件代码通过编译器自带的优化参数进行了优化,并为Nios Ⅱ系统提供一浮点运算单元,可以对FFT涉及的大多数浮点运算进行硬件加速,取代软代码实现浮点运算。经过一段时间的调试和运行,系统达到了预期的效果。