在安全理念越来越重要的今天,安防监控系统的重要性也日益突现。随着平安城市,智能小区等新兴事物的不断涌现,以及企业生产、物流管理的自动化和智能化程度不断提高,视频监控技术在安防监控、工业自动化等领域正得到越来越广泛的应用。按照《安防产业“十二五”规划》所提到的目标,到“十二五”末期,安防产业年均增长率将达到20%左右,2015年总产值达到5000亿元,可以预见作为安防产业重要组成部分的视频监控具有无限宽广的前景。一般的视频监控只监控事件的发生过程,而监控到的事件的具体细节却不够清晰,这不利于事后的查询取证。而可自动聚焦的视频监控系统则是将自动聚焦技术融入到视频监控中,在视频监控图像中对我们感兴趣的部位进行自动聚焦,使目标物清晰可见,改善监控系统。本文在FPGA上实现了可自动聚焦的视频监控系统,主要包括硬件系统的实现和软件设计两个部分。整个系统以DE-2实验开发板为开发平台,自行对驱动模块和原始图像采集模块进行PCB开发制板,以Quartus II软件和Nios II软件为主要开发软件,通过在Quartus II中定制和实现整个系统的CPU和相关外设,再在Nios II上编写整个系统的流程程序来完成整个系统的设计。合理地选择聚焦区域可以减少数据处理量还可以通过对感兴趣区域的选择消除非感兴趣区域的像素点对评价函数曲线的影响。本文提出一种新的区域选择方法,通过加权来加强对感兴趣区域的关注度,对各个区域评价函数值进行比较以选取有限的部分图像进行计算处理,大大减小数据处理量,还具有一定的自适应性。文中对几种常用的聚焦评价函数进行评估,选取综合性能突出的Brenner函数作为图像清晰度评价函数。并对传统的爬山搜索算法进行了改进。整个系统的设计实现为先通过自行设计的IIC总线时序控制器对CMOS图像传感器进行并行数据输出配置,在FPGA上设计一个数字图像采集IP核来采集前端的原始图像数据,在FPGA中对图像进行自动聚焦算法分析,输出电机驱动信号来控制步进电机的转动方向和转动角度,从而实现视频监控系统对图像的自动聚焦。