视频跟踪技术是计算机视觉和智能监控等领域研究的热门方向,涉及到图像处理、模式识别、自动控制和人工智能等诸多领域,具有较好的应用前景。研究基于FPGA(Field Programmable Gate Array)机器视觉技术的视频跟踪系统,解决传统视频跟踪系统实时性差、刷新率低、价格昂贵、体积庞大等缺点,若进行批量生产或者开发专用视频跟踪系统芯片,必将具有良好的市场应用前景。首先设计了FPGA的实时视频采集显示系统,包括CMOS实时图像采集、图像传感器配置、图像格式转换、多端口SDRAM控制器设计、图像帧缓存、图像VGA显示等模块的硬件逻辑实现;其次,研究实时视频目标检测、目标定位及目标跟踪算法的实现,确定目标参数,获取目标运动轨迹,计算云台步进电机控制信号;然后研究双轴步进电机驱动器电路,通过FPGA输出云台步进电机控制信号,驱动加载有摄像头的云台系统转动;最后对FPGA平台的实时视频跟踪系统各子系统进行集成,安装外围相关硬件设备,调试、优化视频跟踪系统整体性能。测试结果表明,所设计的FPGA平台视频跟踪系统能满足预期要求,在实时性与准确性等方面都有较好的表现,视频采集速率达30帧/秒,优化后的目标检测算法能有效提取目标边缘并降低了背景噪声,形心定位法的快速计算获得目标边缘形心坐标,实现云台电机水平360°、垂直120°转动效果。与传统视频跟踪系统相比,该系统具有实时刷新率高、精确跟踪目标等优势,为后期的进一步研究打下了坚实基础。