在CMOS图像传感器的低灵敏度和低动态范围的缺陷逐步得到改善的同时,它的一系列优点,如低功耗、系统尺寸小、数字时序电路易与像素阵列集成到一个芯片,正在不断掀起业界的研究热潮。CMOS图像传感器以其低廉的价格、优良的图像质量、高集成度在安防监控、多媒体等领域得到更加广泛的应用。为进一步丰富CMOS图像传感器的片上功能,本文设计了一种可以集成到CMOS图像传感器的运动目标检测的片上算法,增强CMOS图像传感器在安防应用中的应用能力。本文的工作主要有:①分析了CMOS图像传感器图像获取图像的原理,片上数字信号处理电路系统,其中详细实现了数字系统的视频流输入(插值算法),提出了基于运动目标检测的视场调整的整体方案。②研究和比较了经典的运动目标检测算法,分析了它们在片上系统的可行性。根据实际要求设计了基于特征值比较和检测区域更新的运动目标检测算法。算法的基本思想是以图像块的特征值代替具体的像素,以区域为单位进行检测然后通过多次检测来对运动目标进行精确定位,达到运动目标检测的目的。③对实际应用中的图像传感器获取图像的视场进行了空间建模,分析了视场调整的策略。首先将图像的像素距离转换成视场中的角度,然后将视场的角度用16位整数进行量化,根据用户给定的参数将角度转换成电机调节的脉冲数实施视场调节。④采用Verilog HDL设计了系统的电路,详细描述了各个模块的设计原理给出各模块设计的功能仿真结果。根据仿真结果可知文中提出的运动目标检测方法和视场调节策略在有限资源的片上系统是可以实现的。文中首先提出一种可片上实现的运动目标检测方法,并且在Matlab中实现了算法仿真。然后设计了可以根据运动目标检测结果控制云台实现镜头方向调整的数字时序电路,采用Modelsim实现功能仿真,验证了基于运动目标检测的视场调节方案的可行性。