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视频目标跟踪在智能视频监控、机器人视觉导航等民用领域以及精确制导、空防预警等军事领域均有广泛的应用前景。在跟踪系统日益精确化和高速化的趋势下,传统硬件已经不能满足要求。SoCFPGA结合了 FPGA高速处理与ARM灵活编程的特点,是近来年FPGA的一个重要发展方向,使用SoCFPGA实现视频目标跟踪具有重要意义和广阔的应用前景。本设计遵循软硬件协同设计思想,结合FPGA与ARM处理器各自的优势,构建了一套实时的目标跟踪系统。论文完成了系统开发工作,包括摄像头驱动开发、图像处理的硬件及软件平台设计、跟踪算法的实现,并针对系统做了多组测试,具体工作如下:(1)设计了摄像头驱动以及视频采集模块。摄像头驱动模块对摄像头进行上电操作,并通过12C接口对摄像头进行配置;视频采集模块接收摄像头采集到的视频数据并做简单处理。本系统中采用的视频格式为16位RGB565,大小为 640*480,帧率为 30fps。(2)基于SoCFPGA构建了用于目标跟踪的硬件平台。其主要功能是视频的输入输出、存储及处理,包括视频输入模块、视频处理系统和视频输出模块。视频输入模块从FPGA架构接收视频数据并将其转化成Avalon-ST视频格式;视频处理系统对视频数据进行处理,包括FPGA硬件处理与软件处理;视频输出模块将Avalon-ST视频转换为单独同步的视频格式,并输出至VGA显示器。(3)基于硬件设计开发了用于目标跟踪的软件平台。软件平台的功能是对整个系统进行控制、获取视频数据、执行算法处理以及输出显示。软件平台主要包括:系统控制模块、图像读写模块和算法模块。系统控制模块获取硬件状态并对整个系统进行控制;算法模块分析视频数据,检测运动目标,并对目标进行跟踪;图像读写模块获取视频数据并将跟踪结果输出显示,本系统采用两个线程分别实现数据的输入输出。(4)基于软硬件平台实现了目标检测与跟踪算法。算法的实现方式包括FPGA硬件处理、处理器软件处理以及处理器调用硬件加速器对计算密集型任务进行硬件加速。实验结果表明,系统具有较高的实时性与准确性,满足设计要求。