基于DSP與FPGA的運動目標跟蹤系統(tǒng)設計.pdf

1、計算機視覺技術作為自動控制系統(tǒng)的信息獲取方式是當前自動化技術領域的一個熱點，其主要原因是視覺可以承載更多的信息。但是，視覺信息復雜、數(shù)據(jù)量大、有效特征提取困難，這給計算機視覺技術的研究帶來極大困難，成為目前計算機視覺研究的一個難點。目前，在PC機上實現(xiàn)基于視覺的跟蹤技術已經(jīng)很成熟，但是，由PC機或工作站等實現(xiàn)的視覺系統(tǒng)體積比較大，難以滿足靈活性要求。而基于嵌入式的視覺系統(tǒng)可以彌補以上不足，因此越來越受歡迎?；趩我惶幚砥鲗崿F(xiàn)的嵌入式算法

2、比較多，而多處理器算法的大部分實現(xiàn)是利用協(xié)處理器架構。
　　本文以DSP（數(shù)字信號處理器）與FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）相互協(xié)同為基礎，搭建了一個自動跟蹤系統(tǒng)，實現(xiàn)攝像頭對運動目標的隨動跟蹤。一方面，鑒于視頻處理中實時跟蹤涉及大量的并行運算，適合用FPGA來實現(xiàn)圖像的實時濾波、平滑等操作，同時在視頻流的采集和處理過程中，存儲圖像到SDRAM時運用FPGA操作存儲器速度更快。另一方面，目標跟蹤涉及到大量的復雜運算和迭代算法，在DSP

3、上實現(xiàn)更為容易。本文結合二者的優(yōu)點，設計用不同的處理器分別處理不同的操作，并行運行相互通信。在FPGA上實現(xiàn)顏色空間的轉換、混合高斯模型、形態(tài)學二值開運算、中值濾波和線性濾波等圖像處理算法和IIC時序、UART通訊接口、MCBSP、SDRAM控制器、BT656視頻解碼等接口；在DSP上實現(xiàn)雙分辨率的MeanShift算法用于運動目標的跟蹤，并與FPGA進行通信。為了實現(xiàn)攝像頭對運動目標的實時瞄準，在ATmega16單片機上實現(xiàn)了PID算