【摘 要】
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近年来,随着数字图像处理技术的不断发展和提高,使得视频监测越来越受到人们的关注和重视。FPGA作为当今主流的大规模可编程专用集成电路,可以满足高速图像处理的需要,使用FP
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近年来,随着数字图像处理技术的不断发展和提高,使得视频监测越来越受到人们的关注和重视。FPGA作为当今主流的大规模可编程专用集成电路,可以满足高速图像处理的需要,使用FPGA可以使设计具有更多的硬件资源、更快的处理速度以及更好的灵活性。本文对智能视频监测系统中运动目标的检测算法进行了分析和研究,设计出一种基于FPGA的智能视频监测系统。本设计采用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测,VGA(Video Graphic Array,显示绘图阵列)显示器对监测环境进行显示。当监测环境内有运动目标时,本系统将发出声音报警同时也在DE2的板子上进行LED显示,并且可以利用红色LED灯亮的多少来标定速度的大小。整个系统采用软硬件协同设计方式实现。硬件方面:在总体需求分析基础上,利用硬件描述语言设计和实现了如下4个模块:图像采集模块, SDRAM(Synchronous Dynamic RAM,同步动态随机存取存储器)模块,图像显示模块和运动目标检测算法模块。在运动目标检测算法模块中,使用它自带的SOPC Builder来构建SOPC_DETECT模块作为后续分析运算平台。由于边缘面积值绝对差累积算法的资源占有率比较低,使系统能高效地运行。在适当降低图像分辨率的情况下提高了速度,增加了系统的实时性。软件方面:首先研究了W4算法并对其进行改进,利用每帧的检测结果来指导背景模型的更新,然后在MATLAB中对改进的W4算法进行仿真,给出算法改进后的效果,最后将算法移植到FPGA中实现。在Nios Ⅱ IDE环境下采用C语言对改进的W4算法进行了编程并调试。经测试,系统的识别率达到90%以上,具有很好的视频检测效果。
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