基于SOPC的实时目标跟踪系统设计及实现

实时目标跟踪系统的实现是基于System Generator[1]系统来搭建实时的目标跟踪算法,编译生成VHDL/Verilog代码,在ISE集成软件环境中进行综合、实现,设计出一种基于SOPC的实时目标跟踪系统。系统采用处理速度较快的FPGA芯片,利用数字图像处理和数字信号处理技术,实现对目标进行智能检测、提取、识别和跟踪等目的。     

红外小目标检测跟踪系统设计

从图像处理方法的角度对红外图像中小目标的检测、跟踪进行了研究,给出了系统总体设计框图,整个检测算法的前端图像滤波预处理采用FPGA实现,识别跟踪采用DSP实现。详细介绍了系统各功能模块的设计方法。实验表明该系统实现了小目标检测跟踪的功能,工作稳定可靠。     

一种嵌入式实时图像跟踪系统设计

该文提出了一套可用于快速视觉信息处理的实时目标跟踪嵌入式视觉系统。系统的硬件设计采用了基于DSP和现场可编程逻辑器件(FPGA)的双处理器结构和基于CMOS的图像采集。软件采用了适于流水线运算的块匹配算法,实现了对目标的快速定位和实时跟踪。     

基于FPGA的太阳能自动跟踪控制系统

根据太阳能电池板的工作原理,设计了基于FPGA的双轴跟踪法太阳能自动跟踪控制系统。自动跟踪控制系统采用FPGA技术,给出了FPGA内核算法及基于FPGA内核算法的步进电机速度和方向控制方法。为提高步进电机的控制精度和解决空载启动频率,采用了细分驱动的方法,介绍了细分驱动的方法的原理和具体实现。采用本文设计的控制系统可以大大提高太阳能发电系统的效率。     

基于FPGA的实时视频图像采集处理系统设计

针对目前数字图像采集处理技术的实时性、大容量、小型化等特点,设计了一种基于FPGA的实时视频图像采集处理电路系统。采用FPGA作为整个系统的控制和图像数据处理中心。DDR2 SDRAM为高速储存模块核心器件,CMOS 7670为视频图像采集器件。并通过Quratus Ⅱ和Modelsim等软件对系统的边缘检测算法、控制过程、各个模块等进行硬件工程设计和仿真,实现了视频图像从采集、存储到处理、显示的整个过程。实验表明,视频图像采集处理的动态画面流畅、清晰、实时性好。     

基于超宽带技术的运动目标跟踪高精度定位系统设计

为克服运动目标不断变化导致跟踪定位精度较低的问题,设计基于超宽带技术的运动目标跟踪高精度定位系统;图像采集模块由FPGA单元、VGA显示单元、帧缓存单元以及图像采集单元构成,以此实现运动目标跟踪与定位中的图像采集,在超宽带技术模块中,设计超宽带运动目标定位所需的天线、定位基站、移动节点,完成超宽带动态组网,实现硬件系统的设计;基于硬件系统采集到的图像,实施图像灰度化处理、形态学滤波处理,以增强图像中有用的信息,设计TLD运动目标跟踪算法,随着运动目标开始运动,TLD模型会不断学习跟踪的运动目标,获取目标在距离、景深、角度等层面的改变,并不断学习、识别,达到良好的跟踪效果,基于超宽带技术设计运动目标动态定位算法,依据跟踪结果实现运动目标的高精度定位,完成软件系统的设计;实验测试结果表明,该系统在中、远距离目标跟踪与定位实验中跟踪错误率低于0.60%、2.4%,沿着S型运动时,路线弯折处的定位误差较低,与实验运动目标的飞行路线相贴合,具有良好的定位能力。     

基于FPGA的运动目标实时检测系统设计

目标识别是智能安防监控视频处理系统中重要内容,为了满足安防系统小型化实时性等应用需求,本文设计了一种基于FPGA平台的运动目标识别系统。该系统采用 CMOS摄像头作为视频采集器,SDRAM作为视频流缓存及存储介质,FPGA对视频流进行灰度化和帧差法算法处理,并将结果传输至显示器终端,从而实现图像采集和目标识别跟踪和显示。测试结果表明,本系统在一定测距范围内可有效稳定地跟踪运动目标物体,可进一步应用于安防领域中。     

动态复杂背景下的智能视频监控系统设计与实现

采用二重对称帧间差分目标检测算法和基于压缩感知的目标跟踪算法,设计并实现了一种可适应动态复杂背景下的智能视频监控系统;基于目标检测该系统能提取本地视频文件中局部运动目标并进行视频压缩,减少回放、查看视频时间,可实时播放并处理本地或网络摄像头数据,也可根据光照变化动态调整二值化阀值,实现实时区域入侵检测与报警;基于目标跟踪本系统能在动态背景下对选定目标进行跟踪,可通过客户端手动控制监控云台跟踪,也可对入侵目标实现云台自主大角度追踪;实验表明,此系统能在日常复杂环境下对运动目标准确检测和大角度跟踪,在智能家居和移动安防领域有很好的实用性。     

基于FPGA的粒子滤波跟踪系统的设计与实现

目标跟踪技术广泛应用于消费电子、工业检测、安防监控及智能交通等领域.由于PC体积大,功耗高,而嵌入式微处理器的资源和处理能力有限,所以本文基于FPGA技术,设计并实现了以粒子滤波算法为核心的目标跟踪系统,以硬件加速技术提升处理性能.通过对影响速度的复杂浮点数运算采用定制指令的硬件加速方式,对于重复性高、运算简单的RGB转HSV等运算,采用IP核硬件加速方式,实现了算法硬件并行化,系统处理速度得到提升.实验表明,通过FPGA技术和硬件加速技术实现的目标跟踪系统能够满足实时性要求,其单位频率的处理性能高于高性能PC机的处理性能的5倍左右.     

改进Top-hat变换的小目标跟踪算法及FPGA实现

在改进Top-hat变换的基础上,设计并实现了一种基于FPGA的红外小目标实时稳定的跟踪系统。针对经典Top-hat变换对小目标检测的局限性,提出一种改进的Top-hat变换并将其用于对图像中小目标的增强。在此基础上,通过对视频序列中目标的运动估计和基于特征滤波器的空间滤波,稳定有效地计算出小目标的位置。为了将算法移植到FPGA芯片以获取实时的小目标跟踪效果,完成了系统的整体架构设计,并针对模板窗口运算在FPGA内实现的传统方法效率低的特点,设计一种基于FPGA的新型模板窗口计算方法,应用于相关的算法模块中。实验结果表明：系统可以获得良好的检测与跟踪效果,而且能够在20 ms内完成目标位置的计算,满足小目标跟踪的实时性要求。     

基于FPGA的混合高斯背景建模实现

为了解决PC机上高清视频运动目标检测的实时性瓶颈问题,设计了一种基于FPGA的运动目标检测系统.系统采用基于自适应混合高斯背景模型的背景差分法,对环境扰动具有很好的适应性.本设计应用于1 280×1 024高清视频的运动目标检测,针对硬件实现的特点,对OpenCV混合高斯背景模型算法进行改进和适当的参数定点化,设计了适...     

基于USB总线和LabWindows/CVI平台的电视跟踪性能测试仪

设计了基于FPGA和USB接口技术的新型电视跟踪性能测试仪。在介绍硬件设计方案的基础上,描述了生成模拟目标和判断跟踪状态的FPGA内部软件结构。选择LabWindows/CVI语言搭建测试仪的软件平台,并采用调用动态链接库的方法,完成了上位机和测试仪的USB通信软件设计。     

实现SOPC的嵌入式软硬件协同设计平台

对基于FPGA的SOPC软硬件协同设计方法进行了研究,在此基础上,详细设计了系统硬件平台,并对硬件平台的硬件系统进行了定制.本平台满足了从硬件系统定制,到操作系统配置均可以按照设计需求进行定制的特点.     

基于FPGA的军用龙芯计算机硬件加密方法

提出了一种实用的基于SRAM编程的FPGA加密新方法，它不必选择专用的FPGA加密产品，可以降低成本并提供给用户较大的选型空间。通过对不同加密算法的比较，该方法实现了适用于不同需求的加密方案，以便灵活选择，并在某军用龙芯计算机的设计中得到了实际应用。     

基于形态学Top-hat滤波的红外小目标检测

为了满足红外小目标检测任务实时性高的要求,提出了基于FPGA硬件平台设计小目标检测系统的方法;采用模块化的设计思想并充分发挥FPGA并行运算的能力,利用Altera公司DSP Builder工具,按照Top-hat形态学滤波、阈值分割和质心提取的流程实现硬件算法模块;硬件仿真结果表明,该设计可以快速、可靠地检测出动态红外小目标,并具有一定的抗干扰能力,为高速小目标检测系统的研发提供了一种可行的方案。     

基于嵌入式处理平台的森林火灾检测系统设计

提出了一种基于嵌入式处理平台的森林火灾检测系统,对系统硬件设计和软件设计两个方面做了详细论述.系统核心采用DSP+FPGA设计方案,设计实现火灾检测与报警系统,FPGA采集数字视频图像并对其进行图像预处理,然后在DSP中结合相应智能图像处理和模式识别算法进行处理,处理结果通过微波通信送至主控室,对森林区域进行实时监控.实验结果表明,该系统相比传统感温、感烟等探测技术,能克服周围环境影响,具有准确性高、响应速度快,监控区域广等特点.     

Harris角点结合金字塔光流法的目标跟踪算法设计研究

针对现存很多跟踪算法在速度和准确度方面很难满足嵌入式跟踪开发的需要,提出一种基于Harris角点和金字塔光流法的快速跟踪算法,并详细给出了DSP-FPGA的硬件设计。首先,使用Harris角点提取目标角点特征;然后,使用金字塔光流法为后续视频帧匹配角点;最后,基于角点的质心跟踪算法用于匹配目标的重心,确定目标的位置,重心跟踪算法可以较好地抵消由于旋转或扭曲带来的形变问题。在硬件实现过程中,FPGA方便电路设计,使用硬件描述程序语言实现硬件算法、逻辑控制和外部接口,DSP则运行目标跟踪算法。实验结果验证了本文硬件实现算法的有效性,相比于AVT21开发板的质心跟踪算法、相位相关跟踪算法和金字塔相关性跟踪算法相比,本文算法在平均重叠和平均中心误差方面具有一定优势,在720p的视频流上可以满足25fps。     

基于中值滤波算法滤波器的FPGA 实现

通过分析3＊3窗口滤波的数学模型,以FPGA为平台,使用VHDL硬件描述语言设计,实现中值滤波图像处理算法。在设计过程中,通过改进的中值滤波算法和优化结构,在合理利用硬件资源的基础上,有效地运用算法内在的并行性,同时采用流水线结构优化改进算法,提高了处理速度。