基于SOPC的运动目标检测系统设计

论文摘要

视频运动目标检测是数字视频信号处理、分析应用的一个重要领域,在民用和军事上有着广泛的应用,实现可靠、快速的运动目标检测系统有着非常重要的意义。论文将SOPC的概念引入目标检测的研究中,目的就是开发一种小型化、智能化的嵌入式产品。因为小型化、智能化是未来嵌入式产品的趋势,既是科学研究的方向,也是市场的要求。因此,将此项技术应用于运动目标检测中,必然会成为设计者的理想的设计方案。论文详细介绍了基于SOPC技术的视频运动目标检测系统的软硬件设计方法及其实现方案。在讨论分析了当前四种主要的运动目标检测算法的基本原理和优缺点的基础上,确定了适合硬件实现的目标检测算法,并对运动目标检测系统的硬件设计制定了详细的方案,为系统的实现提供了稳定良好的硬件平台;最后,在前面分析研究的基础上,详细介绍了系统的FPGA硬件实现过程。论文通过对视频运动目标检测算法的分析研究,采用了一种改进的帧间差分算法,开发了基于SOPC技术的运动目标检测系统。采用SOPC技术实现系统设计,可提高系统的处理速度,同时具有良好的灵活性和适应性。实验应用表明,本文所设计的运动目标检测系统能很好地检测出运动目标,并具有较好的抗干扰能力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 运动检测和智能监控
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文的研究内容安排
• 第2章 运动目标检测及SOPC 相关概念
• 2.1 运动目标检测的一般过程
• 2.2 运动目标检测算法
• 2.2.1 帧间差分算法
• 2.2.2 背景相减法
• 2.2.3 光流法
• 2.2.4 块匹配法
• 2.3 SOPC 技术
• 2.3.1 SOPC
• 2.3.2 Nios II 处理器
• 2.3.3 Avalon 总线结构
• 2.4 SOPC 开发工具及开发流程
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统构成及硬件设计
• 3.1 系统总体设计
• 3.1.1 设计思路
• 3.1.2 总体设计方案
• 3.2 CMOS 图象传感器
• 3.2.1 MT9M011 简介
• 2C 总线'>3.2.2 I²C 总线
• 3.2.3 MT9M011 的配置
• 3.3 LCD 液晶显示
• 3.4 存储器件
• 3.5 本章小结
• 第4章 运动目标检测系统各模块实现
• 2C 配置模块'>4.1 NIOS II I²C 配置模块
• 4.2 数据采集模块
• 4.3 格式转换模块
• 4.4 运动目标检测模块
• 4.4.1 改进的帧间差分法
• 4.4.2 提取Y 分量
• 4.4.3 算法实现
• 4.5 数据存储模块
• 4.6 LCD 驱动模块
• 4.7 本章小结
• 第5章 实验结果分析
• 5.1 编译并下载系统
• 5.2 系统仿真
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢