基于FPGA的目标检测与跟踪系统

摘要

FPGA并行处理的运作方式和可重复执行多任务的能力，满足目标检测与目标跟踪对实时性和灵活性的要求。本系统平台采用ALTERA公司的Cyclone IV型号的FPGA作为硬件处理器，对采集到的图像进行滤波、色彩转换的预处理，采用Sobel算子的边缘检测法，实现像素点三阶矩阵、算子模板的卷积和二值化处理，并对运动目标进行帧间差分算法处理，基于型心特征匹配的跟踪算法，实现对小车形心位置的实时跟踪。系统利用FPGA高实时性、低功耗、并行处理、扩展性强等特点，将机器视觉算法移植到FPGA中，降低图像处理的延迟，完成了目标检测与目标追踪算法的硬件化实现，算法的有效性和实时性得到了验证。

关键字：目标识别  目标跟踪  Sobel算子 帧间差分 FPGA