基于FPGA的視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)研究的開題報告

基于FPGA的視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)研究的開題報告一、研究背景隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的安防設(shè)備和監(jiān)控攝像頭被應(yīng)用于各個領(lǐng)域。然而，在大規(guī)模的監(jiān)控場景中，如何有效地對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤成為了一項重要的任務(wù)。傳統(tǒng)的軟件實現(xiàn)方式往往會受到運算速度和延遲等因素的限制，導(dǎo)致跟蹤效果不佳。而基于FPGA（Field-ProgrammableGateArray）的硬件實現(xiàn)方式可在保證高性能的同時，還能減少延遲，縮小體積和功耗，因此備受關(guān)注。二、研究內(nèi)容本研究旨在設(shè)計實現(xiàn)一種基于FPGA的視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)。具體研究內(nèi)容包括：1.設(shè)計和實現(xiàn)目標(biāo)定位算法，采用模板匹配和圖像識別算法，實現(xiàn)目標(biāo)在視頻幀中的準(zhǔn)確定位。2.設(shè)計和實現(xiàn)目標(biāo)跟蹤算法，采用卡爾曼濾波器和最小二乘法等算法，實現(xiàn)目標(biāo)的跟蹤過程，并消除因路面、光線等因素帶來的噪聲和干擾。3.設(shè)計和實現(xiàn)FPGA硬件電路，實現(xiàn)目標(biāo)定位和跟蹤算法的硬件加速運算，提高算法的執(zhí)行速度和系統(tǒng)響應(yīng)速度。4.基于視頻播放器和控制器，實現(xiàn)視頻采集、實時顯示和控制、數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)裙δ?.對系統(tǒng)進(jìn)行性能測試和優(yōu)化，將測試結(jié)果與軟件實現(xiàn)的跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行比對和分析。三、研究意義本研究的主要意義在于完善視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運行機(jī)制，提高監(jiān)控系統(tǒng)中目標(biāo)跟蹤的效果和準(zhǔn)確性。同時，開發(fā)基于FPGA的視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)，可以為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供有效的技術(shù)手段，推動視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。四、研究方法本研究采用以下研究方法：1.系統(tǒng)分析法：對視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行分析和討論，制定系統(tǒng)設(shè)計方案。2.算法研究法：對目標(biāo)定位和跟蹤算法進(jìn)行研究和比對，確立系統(tǒng)算法實現(xiàn)方案。3.硬件設(shè)計與實現(xiàn)：基于FPGA芯片，設(shè)計和實現(xiàn)系統(tǒng)的硬件電路，實現(xiàn)算法的硬件加速。4.軟件編程與測試：使用C++和VerilogHDL等編程語言，編寫軟件程序和硬件測試代碼，并對系統(tǒng)進(jìn)行測試和優(yōu)化。五、研究進(jìn)度安排第一階段（1-2個月）：對視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行分析和討論，明確系統(tǒng)設(shè)計方案。第二階段（3-4個月）：對目標(biāo)定位和跟蹤算法進(jìn)行研究和比對，確定系統(tǒng)算法實現(xiàn)方案。第三階段（5-6個月）：基于FPGA芯片，設(shè)計和實現(xiàn)系統(tǒng)的硬件電路，實現(xiàn)算法的硬件加速。第四階段（7-8個月）：使用C++和VerilogHDL等編程語言，編寫軟件程序和硬件測試代碼，并對系統(tǒng)進(jìn)行測試和優(yōu)化。第五階段（9-10個月）：對系統(tǒng)進(jìn)行性能測試和優(yōu)化，將測試結(jié)果與軟件實現(xiàn)的跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行比對和分析，完成研究報告和論文撰寫。六、研究經(jīng)費預(yù)算本研究需要的經(jīng)費主要涉及硬件設(shè)備購置