基于FPGA的运动目标检测系统设计与研究

【摘要】： 序列图像中的运动目标的检测是计算机视觉和数字图像处理领域的主要内容之一,在智能视觉监控系统、工业检测以及视频图像分析等领域中都有应用,实现可靠、快速的运动目标检测系统有着非常重要的意义。 本课题研究的目的是在FPGA技术的基础上,实现运动目标检测系统,完成系统的算法设计以及整个系统在FPGA上的实现。 本文首先介绍了当前三种主要的运动目标检测算法的基本原理和优缺点,分析了经典的边缘检测算法。在此基础上提出了基于边缘检测的三帧差分运动目标检测算法,经过实验仿真,表明此算法可以检测到完整的运动目标的边缘信息。此算法简单,计算量小,适合用于实时处理系统,而且对于动态环境具有较强的自适应性,鲁棒性较好,能够适应各种动态环境。如果要得到更准确的边缘信息和更好的图像显示效果,则还需要图像后处理技术,如边缘细化与离散点去除。其次介绍了整个系统的结构以及使用的硬件开发平台。最后,在前面分析的基础上,详细介绍了系统的模块的划分和各个模块的FPGA硬件实现过程。 本文通过对运动目标检测算法和边缘检测算法的分析研究,采用了一种基于边缘检测算法的三帧差分运动目标检测算法相结合的算法,并结合系统任务,在FPGA开发平台上实现实时视频运动目标检测系统。采用FPGA实现系统设计,可提高系统的处理速度,同时具有良好的灵活性和适应性。