摘 要基于FPGA系统通过好多个CCD摄像头，来采集出现在摄像头中的动态物体数据，然后将这些个画面数据进行打包、处理、分析，这样可以同时处理多个不同角度的画面数据，提高了准确性，哪怕有一个两个摄像头被遮挡了，还有其它多个摄像头来提供多角度的视频画面数据，安全管理人员就可以及时的去解决出现在监控视频里的危险。可以让人们更放心的出行。智能化就可以独立的、在无人看管下，系统可以自己运作、监控计算，很大程度上提高了社会对工作资源的利用率，会在未来有着普遍的应用，对未来社会的安全起着不可或缺的责任。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2国内外研究现状 2
第二章 基于FPGA的动态物体检测系统硬件设计 3
2.1FPGA技术 3
2.2基本功能要求 3
2.3系统整体架构 4
2.4Basys3 5
2.5OV7670 6
2.6时序控制分析 7
2.7寄存器配置 8
第三章 基于背景查分法的动态物体检测算法设计 9
3.1背景差分法介绍 9
3.2背景差应用 9
第四章 基于FPGA的系统软件设计 11
4.1软件设计思路 11
4.2I2C总线设计 11
4.3数据缓存 12
4.4SDRAM模块 12
4.5VGA显示模块 13
第五章 测试与输出 15
5.1测试分析 15
5.2输出 15
结束语 16
致谢 17
参考文献 18
附录 19
附录A 19
附录B 22
第一章 绪论
1.1课题研究背景
这些年，飞速发展的科技是两天一根新，三天一大改，在这样的背景下，视频监控技术也在追寻着时代的步伐，日新月异。在我们国内，差不多有500多万个监控摄像机，用在了国家边境线上，来保证国家领土的安全，还有用在了城市中的各个角落，来维持城市的安全。智能监控可以减少国家和企业在人力上的投入 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
，代替人来完成监控边境和城市的责任，利用摄像机捕捉能力，将摄像机采集的画面数据，进行转换、分析、处理。从而达到可以在无人看管的情况下，自行监控分析并报警的智能系统。近些年，随着软件，硬件都在飞速发展，动态物体检测技术也跟随其不断的前进，它的目的就是在较为复杂的环境里，找出动态目标。对视频动态目标的探究在智能视频监控领域起着至关重要的作用，动态物体的检测首先是要让摄像头捕捉到动态物体，然后对其识别，因此为了让摄像头快速捕捉到动态物体，就必须解决动态物体检测。在某些动态物体多的环境中，很难做到检测所有的动态物体，或是单一的动态物体，所以这个也就成了目前亟待解决的问题。
在系统将捕捉到的动态物体，转换为大量的图像数据候，常常存储空间够用了，但是处理不流畅，对系统的性能要求高，不但要求处理速度快，而且还要在针对单一目标是，捕捉到的目标是正确的，当然在处理的时候，系统算法也要有能力去处理这些数据。在以前，由单一软件来完成所有过程，它由于程序需要步步执行，所以它的速度就会慢下来，跟不上现在所要求的实时监控[1]。于是开发人员就想到了具有并行能力的硬件芯片，它可以同时处理多条数据，可以做到实时监控，加快了系统的处理速度。将来，在智能监控领域，硬件代替软件，将会是一个潮流。
在现实社会中，对动态物体检测系统的要求很高，处理速度必须很快，这样才可以保证实时性，才可以在刚刚监测到发生情况的同时，人员可以迅速的做出反应。而FPGA可以同时处理多个数据源能力，处理大量的数据也是非常流畅，可以随时暂停和启动。如今的FPGA，因为不再使用软件，改用硬件控制了，所以它的速度提高到了几乎没有延迟，微乎其微，而且现在因为芯片的微型化，使得FPGA的整个系统的集成度都非常的高，这不但让FPGA更小，而且功能也越全面，可以满足大部分的开发人员，也因为价格和功耗都是很低的，所以也很受广大企业的欢迎。
1.2国内外研究现状
上世纪九十年代，美国的研究所，就开始支持赞助许多有能力的机构，让他们在同一个时期，开始研发智能监控。同时，美国国防部，也开始集资，想要尽早完成智能监控系统，让他们国家的卫星，无人机监控，可以处于时代和各国的前沿，方便他们在未来的战争中，取得未卜先知的优先权，同时也会省下大量的人力和物力，来投入其它行业的研究中去，让他们的科技能够一直领先于世界。它的作用不仅可以体现在战争中，而且还可以用在一些特种作业，探索险峻的地势和生存环境恶劣的地方。这样不但保证了人员的安全，也可以达到他们目的，完成相应的任务。
国内，在日常生活中，我们常把智能监控，用在保证住宅区的安全，预防森林火灾，监管道路的畅通和人员的安全，监测城市中行人、车辆的在某个时间段里的流量，可以对不同路段的车流量和路面状况实时播报，这样能迅速通知交警来处理各种交通状况。同时，在许多大型的生产线上，人力不可管理的地段，为了方便监控生产状况，机器的是否运转，是否会发展危险，可以及时的提醒生产人员，避免了人和财产的不必要的损失，我国在国防领域，运用到的智能监控，也是非常多和先进的，通过视频监控，中国可以迅速对入侵我们国家人员进行驱赶处理，这样不但保证了国家领域的安全，而且还保证国民的安全。一旦发现，就会对发生的主权争端做出迅速而强力的反击。
第二章 基于FPGA的动态物体检测系统硬件设计
2.1FPGA技术
它是用硬件描述语言（Verilog），来设计出的电路，用语言布局编写，然后把编写好的布局语言拷到FPGA 上，看看是否可以运行，再进行一些列的测试与调试。走在了国际IC设计潮流前线。
开发人员利用可编程元件，来运用到一些简单的逻辑门电路或者是一些更加复杂的逻辑电路和数学方程式。
开发人员可以根据满足各种设计，经过一系列的编辑、设计把FPGA里面的逻辑块，尝试的链接在一起。从工厂出来的一个FPGA[2]，我们可以按照自己的需求，去改变、编辑它的逻辑块，让它可以连接适合自己要求的成品，因此FPGA可以满足大部分人，所期望要求的功能，这样的灵活多变，才可以受到市场的欢迎。

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