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《长春理工大学》 2013年
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基于FPGA的图像实时检测系统识别系统设计

李娜  
【摘要】:图像实时检测是机械视觉重要的研究项目之一,应用于车辆速度测量、人脸追踪与识别等。本文利用实时检测自动分析移动的目标,进行移动方位的判断以及移动速度的估测,做为日后发展智能型自动追踪监控系统的基础。本文完成的嵌入式图像实时检测系统由软硬系统共同搭建,整体系统包括图像输入介面、VGA图像输出介面、嵌入式Nios Ⅱ处理器、图像处理算法以及嵌入式系统MicroC/OS-Ⅱ等。图像输入介面包含CMOS Camera图像采集控制电路及RGB转YCbCr格式电路,图像数据由CMOS Camera传送到芯片外部的DRAM,嵌入式Nios Ⅱ处理器再从DRAM读取图像资料,并完成图像实时检测。VGA图像输出介面包含YCbCr转RGB格式电路及VGA时序控制电路,图像实时检测过程运行完毕后由此介面输出图像。图像实时检测的演算法由芯片内嵌的Nios Ⅱ软核处理器实现,首先将CMOS Camera所采集的前景图像与预先建立的背景图像执行图像二值化后再作相减处理,去除背景后用形态学中的腐蚀和膨胀处理消除噪声,最后再求出移动目标的中心位置。本研究另外在系统中增加DMA控制器及腐蚀与膨胀处理辅助电路,经实验证实能提升本系统的运行效率。 本系统使用Altera DE2-70开发板做为硬件平台,以VHDL硬件描述语言与SoPC Builder实现嵌入式的图像实时检测,本系统平台可达到体积小型化及低成本等要求,将可运用于多种视频监视系统。
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