目标跟踪技术在军事、国防、工业过程控制、医学研究、交通监控、飞机导航等领域有着广泛的应用。目前,运动目标跟踪算法已有很多积累,但多数算法运算量大,硬件实现复杂且成本高。数字信号处理器(DSP)具有强大的数字信号处理能力,经过多年发展,众多高性价比产品为动态图像处理算法的硬件实现提供了强大的支撑。本文将介绍一种基于DSP和CPLD的高性能低成本运动目标识别和跟踪系统。文中给出了系统的设计过程,基于TMS320VC33和EPM3064A的软硬件设计方案,以及各模块仿真和实验结果。根据运动图像序列中相邻帧图像共同背景之间具有很大相关性的特点,系统采用基于傅立叶变换的相位相关法作为主体算法实现对相邻图像运动背景的配准,同时辅以配准窗口的自适应选择、归一化预处理等一系列与主体算法配合良好的预处理和自适应后处理算法,达到精确快速确定运动目标偏移量、跟踪运动目标的目的。系统硬件主要由视频解码模块、图像采集和格式转换模块、存储模块、DSP核心模块、串行通信接口模块、电源模块等几部分组成,其中DSP模块是其核心,主要由高性能浮点DSP芯片TMS320VC33组成。视频解码模块和图像采集和格式转换模块分别由飞利浦公司的SAA7111A和ALTERA公司的EPM3064A组成,两者结合可以产生不同格式数字图像,以满足不同跟踪精度和跟踪环境的需要。通过对整个系统进行软件仿真和硬件实验,实验结果表明,该系统对目标偏移量的计算可以精确到1个像素,处理一帧图像的时间小于100ms,运算速度上完全满足了项目提出的120ms/帧的要求,且具有较强的抗干扰能力。