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近年来,随着电子技术和视频图像处理技术的进步,将二者完美结合起来的智能视频监控在越来越多的行业得到广泛的应用。在视频监控技术中,多移动目标的检测是最关键的一环。对视频中移动目标的检测,是数字视频图像处理的一个重要研究领域,在机器视觉、车辆检测、人机交互、目标识别和跟踪等领域都有着十分重要的地位。因此,对移动目标实现快速、准确、有效的检测有着非常重要的价值和意义。在此背景下,科研工作者提出了许多移动目标检测的算法,比较流行的目标检测算法有三种:帧间差分法、背景差分法和光流法。目前,这三种算法研究已经逐步成熟,很多都在PC机上软件实现,并且取得了良好的效果。但基于PC机的视频监控系统成本高,在一些布线困难的特殊场合使用也受到限制。针对这一情况,科研人员希望能用嵌入式的设计方案解决这个问题。随着超大规模集成电路的发展,特别是千万门级别FPGA(Field Programmable GateArray,现场可编程逻辑门阵列)芯片的出现,其丰富的逻辑资源和高速的运算能力,特别适用于视频图像处理这样大规模数据的存储和运算。FPGA的出现,为智能视频监控行业的发展带来了新的春天。本文以FPGA为核心处理器,设计出一个在复杂静态背景下进行多移动目标的实时检测与跟踪的系统。系统在检测跟踪到移动目标时能够及时报警,论文对系统硬件平台的搭建和软件算法的实现过程都做了详细的论述。系统实验表明,在复杂静态背景下,该系统能够实时检测移动目标,并能及时地跟踪目标。系统的硬件平台主要包括视频采集模块、视频预处理模块、移动目标检测与跟踪模块、SDRAM存储模块、VGA显示模块、音频解码模块。视频采集模块负责从摄像头录入模拟视频,并将其转化为数字视频;视频的预处理模块负责将数字视频解码,并将其转化为RGB格式数据;移动目标检测与跟踪模块负责对视频中的移动目标进行检测与跟踪;SDRAM存储模块负责片外数据的缓存,用于视频解交织和背景差分法检测移动目标;VGA显示模块负责将视频的处理结果通过VGA接口在显示器上显示;音频解码模块负责在系统检测到移动目标时,产生报警信号,触发系统报警。通过各个模块协同工作,构建出一个基于FPGA视频图像处理的硬件平台,为下一步的开发研究提供了便利。系统的硬件平台、以及在硬件平台上实现的背景差分法、跟踪算法和其他算法均用Verilog HDL硬件描述语言设计完成。系统在Quartus II9.0软件平台下开发,并在Modelsim SE6.4软件平台下完成仿真。与传统的基于PC机的视频监控系统相比,该系统的成本更低,后续设计更加灵活,更易于维护和升级。本系统应用在复杂静态背景的场景中,具有良好的效果;但对于诸如风中的树林、草丛以及水波等动态背景的场景还不适用,这也是课题组下一步研究的方向和目标。