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在图像处理及检测系统中,实时性要求往往影响着系统处理速度的性能。本文在分析研究视频检测技术及方法的基础上,应用嵌入式系统设计和图像处理技术,以交通信息视频检测系统为研究背景,展开了基于FPGA视频图像检测技术的研究与应用,通过系统仿真验证了基于FPGA架构的图像并行处理和检测系统具有较高的实时处理能力,能够准确并稳定地检测出运动目标的信息。可见FPGA对提高视频检测及处理的实时性是一个较好的选择。本文主要研究的内容有:1.分析研究了视频图像检测技术,针对传统基于PC构架和DSP处理器的视频检测系统的弊端,并从可靠性、稳定性、实时性和开发成本等因素考虑,提出了以FPGA芯片作为中央处理器的嵌入式并行数据处理系统的设计方案。2.应用模块化的硬件设计方法,构建了新一代嵌入式视频检测系统的硬件平台。该系统由异步FIFO模块、图像空间转换模块、SRAM帧存控制模块、图像预处理模块和图像检测模块等组成,较好地解决了图像采样存储、处理和传输的问题,并为以后系统功能的扩展奠定了良好的基础。3.在深入研究了线性与非线性滤波几种图像处理算法,分析比较了各自的优缺点的基础上,本文提出一种适合于FPGA的快速图像中值滤波算法,并给出该算法的硬件实现结构图,应用VHDL硬件描述语言编程、实现,仿真结果表明,快速中值滤波算法的处理速度较传统算法提高了50%,更有效地降低了系统资源占用率和提高了系统运算速度,增强了检测系统的实时性能。4.研究了基于视频的交通车流量检测算法,重点讨论背景差分法,图像二值化以及利用直方图分析方法确定二值化的阈值,并对图像进行了直方图均衡处理,提高图像检测精度。并结合嵌入式系统处理技术,在FPGA系统上研究设计了这些算法的硬件实现结构,用VHDL语言实现,并对各个模块及相应算法做出了功能仿真和性能分析。5.系统仿真与验证是整个FPGA设计流程中最重要的步骤,针对现有仿真工具用手动设置输入波形工作量大等弊病,本文提出了一种VHDL测试基准(TestBench)方法解决系统输入源仿真问题,用TEXTIO程序包设计了MATLAB与FPGA仿真软件的接口,很好地解决了仿真测试中因测试向量庞大而难以手动输入的问题。并将系统的仿真结果数据在MATLAB上还原为图像,方便了系统测试结果的分析与调试。系统测试的结果表明,运动目标的检测基本符合要求,可以排除行走路人等移动物体(除车辆外)的噪声干扰,有效地检测出正确的目标。本文主要研究了基于FPGA片上系统的图像处理及检测技术,针对FPGA技术的特点对某些算法提出了改进,并在MATLAB、QuartusⅡ和ModelSim软件开发平台上仿真实现,仿真结果达到预期目标。本文的研究对智能化交通监控系统的车流量检测做了有益探索,对其他场合的图像高速处理及检测也具有一定的参考价值。