基于FPGA的运动目标检测研究与实现

发布时间：2023-02-10 16:44

　　运动目标检测是计算机视觉技术的一个重要分支,它是后续视频处理的基础,如运动目标跟踪、识别和行为理解等,它在医疗、航空和监控等领域有着非常广泛的应用。随着人类在医学成像、人工智能和虚拟现实等领域探索步伐的不断前进,人们对运动目标检测系统的准确度和实时性的要求越来越高,单纯的软件处理方式无法实时处理高清图像,高精确度和高实时性运动目标检测系统的实现已成为当前计算机视觉领域亟待解决的问题。现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)硬件平台可以进行数据的并行处理,即具有高速处理数据的能力,同时又拥有灵活的可编程功能,所以,在FPGA平台上实现运动目标检测系统具有一定的研究意义和较高的实用价值。本文首先对几种常用的运动目标检测算法进行了研究,分析了各个算法的优缺点,最终选择背景消减法中的ViBe算法作为主要研究对象,针对现有ViBe算法的不足对其进行了改进,并在Matlab平台下进行了仿真验证,得到了改进算法的初步检测结果,结果表明改进的方法是有效可行的,然后在SDSoc软件平台上对算法进行了总体设计,通过软硬件协同的方法实现了改进后的算法,提高了检...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外发展现状
    1.3 主要工作及章节安排
第二章 运动目标检测算法介绍
    2.1 背影消减法
    2.2 基于混合高斯模型的背景消除法
    2.3 基于CodeBook的背景消减法
    2.4 基于ViBe的背景消减法
    2.5 本章小结
第三章 ViBe运动目标检测算法改进与硬件设计实现
    3.1 ViBe算法改进及其仿真
        3.1.1 ViBe算法改进措施
        3.1.2 改进算法的仿真验证
    3.2 软硬件平台介绍
        3.2.1 软件平台介绍
        3.2.2 硬件平台介绍
    3.3 改进算法的硬件设计
        3.3.1 总体设计
        3.3.2 视频采集输出模块设计
        3.3.3 PS端数据产生模块设计
        3.3.4 PL端数据处理模块设计
    3.4 本章小结
第四章 系统测试与结果分析
    4.1 测试数据集和评价参数介绍
        4.1.1 运动目标检测的数据集
        4.1.2 运动目标检测的评价参数
    4.2 运动目标检测系统功能测试
        4.2.1 视频采集输出测试
        4.2.2 运动目标检测测试
        4.2.3 图像后处理测试
    4.3 测试结果评估
    4.4 硬件资源占用
    4.5 性能对比与分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 未来展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3739536