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《基于fpga運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于FPGA的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究生:蔣濤指導(dǎo)教師:項(xiàng)鐵銘、李自勤2012年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterADesignofMotionObjectDetectionSystemBasedonFPGACandidate:JiangTaoSupervisor:XiangTieming、LiZiqinDecember,2012杭州電子科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在
2、導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處,本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。論文作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文使用授權(quán)說明本人完全了解杭州電子科技大學(xué)關(guān)于保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬杭州電子科技大學(xué)所有。本人保證畢業(yè)離校后,發(fā)表論文或使用論文工作成果時(shí)署名單位仍然為杭州電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件,允許查閱和借閱論文;學(xué)??梢?/p>
3、公布論文的全部或部分內(nèi)容,可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。(保密論文在解密后遵守此規(guī)定)論文作者簽名:日期:年月日指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人們的生活質(zhì)量越來越高,視頻監(jiān)控已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。具有便攜性的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用前景。視頻中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)往往攜帶了重要的信息,由此可見運(yùn)動(dòng)檢測(cè)對(duì)于整個(gè)視頻監(jiān)控來說是極其重要的部分?,F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FieldProgrammableGateArray,F(xiàn)PGA)具有高效的運(yùn)行速度和并行計(jì)算能力,已經(jīng)在嵌入式系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理方面
4、得到廣泛應(yīng)用,同樣FPGA技術(shù)適用于實(shí)時(shí)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)。本文結(jié)合了FPGA和數(shù)字圖像處理技術(shù),設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。論文主要分為三個(gè)部分:首先設(shè)計(jì)了一種快速中值濾波的圖像預(yù)處理機(jī)制;然后為了對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行放大處理,提出一種基于邊緣的自適應(yīng)圖像縮放算法;最后結(jié)合圖像濾波、縮放、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法完成運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。在圖像預(yù)處理中,傳統(tǒng)中值濾波運(yùn)算量大,特別是當(dāng)濾波窗口變大時(shí)運(yùn)算量成倍增加,傳統(tǒng)中值濾波難以滿足實(shí)時(shí)性要求。本文針對(duì)于此提出了一種5×5窗口的快速中值濾波算法??焖僦兄禐V波算法和傳統(tǒng)算法相比,不但比較次數(shù)得到了大幅度的減少,而且利用FPGA并行
5、處理的能力,濾波速度也得到了提高。在FPGA硬件平臺(tái)上驗(yàn)證算法的可行性,并且對(duì)不同圖像濾波算法做了比較,證明了本算法具有良好的濾波效果。為了能夠在FPGA硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)高速高質(zhì)的圖像縮放,提出了一種基于邊緣自適應(yīng)的圖像縮放算法。此算法在非邊緣區(qū)域采用雙線性插值算法,在邊緣區(qū)域采用具有方向性的改進(jìn)三次插值算法。同時(shí)利用MATLAB驗(yàn)證了幾種常見圖像縮放算法并實(shí)現(xiàn)了本算法,然后對(duì)縮放結(jié)果進(jìn)行主客觀評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)了邊緣自適應(yīng)圖像縮放算法的硬件結(jié)構(gòu),并用VerilogHDL語言進(jìn)行算法的硬件電路描述。運(yùn)用該插值算法可以獲得邊緣清晰的縮放圖像,而且該算法復(fù)雜度低,便于硬
6、件實(shí)現(xiàn)。最后,對(duì)幾種常見的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法做了比較,選用基于W4建模的背景差分法作為本設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法。采用VerilogHDL語言完成了算法描述和整個(gè)硬件系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)檢測(cè)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中為了配合硬件電路使用了NiosII系統(tǒng)作為協(xié)處理器,用C語言完成一些硬件電路難以實(shí)現(xiàn)的相關(guān)操作。論文中還對(duì)SD卡存儲(chǔ)器接口,圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換方法,視頻幀緩存機(jī)制,VGA接口驅(qū)動(dòng)等相關(guān)技術(shù)做了一定的研究,以滿足系統(tǒng)硬件需求。本文設(shè)計(jì)的基于FPGA的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性、便攜性等優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于很多不同場(chǎng)合。關(guān)鍵字:運(yùn)動(dòng)檢測(cè);中值濾波;圖像縮放;現(xiàn)場(chǎng)可編
7、程門陣列I杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWiththedevelopmentofsocietyandtheprogressofscienceandtechnology,people'squalityoflifehasbeenimprovedandvideosurveillancehasbeenusedinallwalksoflife.Ifthevideosurveillancesystemhasaportablecharacteristic,itwillhaveabroadprospectforapplication.Inthevideoth
8、emovingtargetoftencarriestheimpor