多运动目标的实时检测技术作为计算机视觉研究中重要的一部分,目前已经广泛应用于智能安防、智能交通、军事等诸多领域中,其多元化应用场景对系统的功耗、体积、实时性的指标要求非常高。但是,PC平台存在功耗高、体积大等缺点,并且传统的嵌入式处理平台由于其串行处理的方式无法满足实时性的要求。此外,基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）的运动目标检测系统满足实时性的要求,但是其缺少处理器系统软件开发的灵活性,需要进一步配合处理器来完成。针对上述问题,本文构建了一种基于全可编程片上系统（Zynq-7000 All Programmable So C,Zynq）的实时多运动目标检测系统。主要贡献如下:首先,从运动目标检测算法和视频图像处理平台两个方面,阐述了国内外运动目标检测技术的研究现状。针对当前运动目标检测系统存在实时性差、功耗高、便携性差等诸多问题,本文对常用的运动目标检测算法及辅助的图像处理技术进行了系统的理论分析。其次,本文设计了一种运动目标检测知识产权核（Intellectual Property Core,IP核）完成图像处理。使用先入先出（First Input First Output,FIFO）存储器缓存的方式将两帧数据对齐;为加快系统的处理速度和提高检测算法的精度,对连续两帧图像数据使用了灰度化、中值滤波的预处理操作;对预处理后的两帧图像进行差分操作;选取了4组不同阈值进行对比实验,实现差分结果的二值化;对二值化的处理结果进一步使用形态学滤波操作;使用一种基于邻域的理论优化多运动目标标记方法,即通过间距来判断是否为同一个物体,并去除重叠边框,实现对多运动目标的标记;将检测结果与当前帧彩色图像进行叠加,获得良好的视觉效果。最后,采用模块化的设计思想,设计了多运动目标检测系统总体结构。该系统包括图像采集、数据存储、图像处理、图像显示4个模块,并使用软硬件协同设计的方法将任务合理划分为可编程逻辑（Programmable Logic,PL）和处理系统（Processing System,PS）。在PL端利用其并行运算的方式实现运动目标检测的硬件算法加速、图像采集和高清多媒体接口（High Definition Multimedia Interface,HDMI）驱动,将各个IP集成完成硬件系统的搭建。使用视频直接存储器访问（Video Direct Memory Access,VDMA）IP核将图像数据缓存到第三代双倍数据率同步动态随机存取存储器（Double-Data-Rate Three Synchronous Dynamic Random Access Memory,DDR3）中实现帧缓存,解决了PL端存储资源受限的问题。此外,图像采集和HDMI驱动都采用可编程逻辑实现并封装成IP核,提高了系统的集成度;在PS端中完成摄像头的驱动、帧缓存的配置以及各个IP核的初始化。综上所述,本文搭建的系统不仅具有并行运算速度快的优势,而且具有处理器系统软件开发的灵活性,为后续系统开发升级奠定基础。测试结果表明,该系统能够实时检测并标记多个运动目标,并且系统体积小、功耗和成本低,具有一定的实用价值。