当今,随着先进科学技术的不断涌现,人们的需求不断增加,人脸识别以其友好性、直接性、快捷性等独特方面又成为学者们研究的重点。而人脸检测与跟踪技术作为人脸识别的关键步骤,在不断的深入研究中,其在安全部门、智能人机交互、数字监控、身份验证等领域发展迅速,并有好的应用前景。芯片制造工艺技术的不断发展,使得FPGA的价格降低,集成化提高,使之FPGA的可靠性与应用范围增加,在图像处理方面以及其他领域显示出自身的优势。研究人员可以根据需求在FPGA上建立自己的功能模块,在模块的修改与更新时更加自由,以其灵活性极大的降低了设计成本,使FPGA在电子的开发设计中扮演了重要角色。首先,本文在查阅大量有关人脸检测跟踪与FPGA方面的应用的技术资料的前提下,深入研究了常用的人脸检测与跟踪算法,通过对比他们用FPGA实现的优缺点,最终确定采用了基于肤色分割的检测算法与基于人脸特征的跟踪方法,并在椭圆肤色分割的基础上,对算法进行了改进,加入了按键检测判断和自适应阈值模块,搭建了一个完整的人脸图像的检测与跟踪系统。其次,本文设计了以CMOS摄像头、VGA显示器为辅,FPGA开发板为主的采集、存储与显示的硬件开发系统。完成各模块的Verilog代码编写,并进行Modelsim仿真,验证各模块的正确性,最后能够成功用摄像头实时采集图像,采集效果良好。本文使用的颜色空间为YCbCr,在检测跟踪方法中设计并实现了格式转换、椭圆肤色分割、阈值按键自适应、形态学滤波、人脸定位跟踪、人脸矩形标记模块,通过Modelsim与SignalTab II联合仿真进行验证,验证其可行性。最后对设计的方案在开发板中进行验证。结果表明,在对采集的彩色单个正面人脸、小角度旋转的人脸图像,人脸检测跟踪系统达到了90%左右的检测率,检测速度为30fps,满足设计实时检测的目的。