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近年来,视频监控系统在生产生活各方面得到了非常广泛的应用。人们往往不需要到达现场而通过视频监控系统来实时了解监控对象的信息,在中间再加上处理和控制部分,还可以实现对目标运动状态的判断和控制。本设计以基于FPGA的视频监控跟踪系统为主题进行研究,将视频的采集、缓存和图像处理功能集成到一个体积很小的设备中。与传统的以ARM为核心的嵌入式设计相比,降低了设计成本,可以更加灵活方便的进行设计修改,而且FPGA具有较高的并行处理能力,提高了处理速度。本设计的重点是图像传感器的控制、帧图像缓存的设计以及NiosII下图像处理软件代码的编写。首先根据图像传感器设计说明用Verilog语言编写其控制代码,使其能够完成图像的采集。然后设计多端口SDRAM控制器对帧图像进行缓存,其中一个端口输出显示,另一个端口输出给NiosII系统。最后利用SOPC设计灵活、功能可裁剪、软硬件可编程及良好的集成性的特点,创建图像处理的SOPC平台,利用Avalon总线接收多端口SDRAM控制器送出的帧图像,在NiosII IDE环境下利用C语言编写跟踪算法的代码。本文从视频监控系统和图像处理技术的发展历程讲起,从方案设计、芯片选型、代码设计等几方面详细介绍了视频监控跟踪系统的设计过程。本设计采用Altera公司Cyclone II EP2C70 FPGA,在该FPGA上实现的功能可以分成两个部分,一部分是用于完成图像处理算法的SOPC系统,另一部分则是完成图像采集、帧图像缓存和图像VGA显示控制,这部分包含五个子功能模块：MT9P001初始化模块、图像采集模块、图像转换模块、VGA接口控制模块和多端口SDRAM控制器模块。并对各个功能模块的工作原理进行了介绍并给出了仿真波形。而且本设计中的图像采集、帧图像缓存和图像VGA显示控制部分采用纯硬件方法,这样大大减少了软核处理器的处理负担,使系统具备了较高的实时性和可靠性。