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当今社会信息化与科技发展日新月异,视频监控也在朝着智能化的方向在发展。视频监控应用于众多领域如交通、安防、军事以及航天航空等,智能视频监控更是成为全球研究的热点之一,全世界有众多的科学家、科研人员以及公司都在从事这方面的研究,将智能视频分析算法加入到监控系统中,告别以往单纯以人为主的监控模式,同时提高了监控的效率、准确率,具有重大的研究意义与商业价值。 本文研究的主要内容是对智能视频监控系统的理论进行深入的研究,探讨了FPGA方面的应用技术,结合FPGA的优点,设计出基于FPGA为核心的智能视频监控。论文的具体工作如下: 1、概述了课题的研究意义和智能视频监控的国内外研究现状,介绍了目前智能视频监控研究热点,对比传统的视频监控提出了单片FPGA实现智能视频监控的方案。 2、详细介绍了智能视频分析算法的理论研究,对常用的目标检测算法进行介绍对比,对一些图像预处理算法在FPGA上的实现给出案例,提出了本系统所使用的目标跟踪方案,同时对人机交互方面做出了相应的理论介绍。 3、结合本系统设计的需求,详细介绍了系统开发所需要的DE2-70多媒体处理平台与TRDB-DC2摄像模块,同时也详细介绍了SOPC技术和NiosⅡ处理器的特点,针对系统设计所需要的VGA控制器IP核的设计和USBIP核的移植实现过程进行详细的介绍。 4、根据系统功能需求,在FPGA硬件上设计与实现了视频采集与显示、视频分析算法和VGA绘图功能,在算法上本系统实现了目标检测、目标跟踪、拌线检测和区域报警算法,同时也实现了多路视频监控。 5、系统设计与实现了人机交互功能,在FPGA软件设计中实现了包括嵌入式系统的SOPCBuilder硬件搭建,μC/GUI软件包的原理介绍和移植过程,USBIP驱动移植和在μC/GUI中的应用,及交互界面的实现。交互系统同时提供USB鼠标和PS/2键盘操作,具有良好的交互界面,可以直观的和方便的操作系统。 本文创新性的运用FPGA技术实现具有人机交互功能的智能视频监控,实现了预期的功能,具有良好的实时性、可靠性与人机交互功能,具有良好的应用前景。