基于FPGA的运动目标检测系统的设计

简介：
本设计采用FPGA技术开发了一套高效的运动目标检测系统，能够实时捕捉并分析视频流中的移动物体，适用于安全监控、智能交通等领域。 本段落介绍了一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的运动目标检测系统，特别适用于国防军工领域。该技术在现代监控、安全防范以及自动驾驶等多个领域有着广泛的应用。由于其灵活性、高速处理能力和低延迟特性，FPGA成为实现这种实时检测系统的理想选择。 该系统主要由四个部分组成：视频信号采集单元、控制和算法实现单元（即FPGA）、数据缓存单元以及视频信号显示单元。首先，通过CCD摄像头捕获包含运动目标的视频图像，并将这些图像传输给SAA7113H解码器进行数字转换。然后，经过解码后的数字信号会被送到FPGA中执行帧间差分算法以检测出运动的目标。该算法通过对连续帧间的像素差异计算来识别变化的部分，从而确定目标是否在移动。 处理完成后，数据会通过SAA7121H编码芯片转化为模拟视频信号，并最终显示在屏幕上供实时观察和分析使用。 从硬件设计角度来看，系统采用了SAA7113H解码器将PAL制式的视频转换为数字形式以适应FPGA的输入需求。同时，DDR SDRAM被用来作为缓存单元存储处理中的图像数据。而编码芯片SAA7121H则负责最后一步的模拟信号转化工作。 在软件设计方面，重点在于实现帧间差分算法的核心功能：通过比较前后两帧之间的像素差异来确定可能存在运动的目标区域，并根据设定好的阈值判断是否属于有效目标移动范围。 实验结果显示，该系统能够实时且准确地检测出视频中的运动目标。其高稳定性和良好的实时性使其能够在复杂的环境中发挥出色的表现，展示了FPGA在设计此类应用时的优势和潜力。