基于FPGA的视频监控系统设计

【摘要】随着图像处理技术的不断发展,越来越多的行业领域寻求合适的监控解决方案,且早已不再是公共安全领域、银行领域的专有应用,例如,考试的监控、交通实时路况展现、检测机关执法、医疗保健等,持续升级的公共安全问题也使得安防监控的地位不断提高,由于直观、简洁、内容丰富,实时性强、易于集中管理及控制等诸多优点,视频监控被应用在众多场合。本文是一种基于FPGA技术的视频监控系统设计方案。SOPC技术集合计算机技术、嵌入式开发技术、数字信号处理等专长,是电子设计领域的新的发展方向。通过在FPGA中利用SOPC技术嵌入NiosⅡ软核及其他外设,构成完整的嵌入式可编程系统。与传统的解决方案相比,该设计降低了系统成本、缩短了开发周期,能够很好地应对需求的变化进行快速升级。本文的主要内容如下：(1)研究了视频监控系统的发展进程及SOPC相关技术。(2)设计实现了基于NiosⅡ嵌入式软核的可编程硬件系统及基于FPGA的硬件逻辑设计。(3)研究分析了COMS摄像头的原理构成和时序逻辑,设计实现了摄像头芯片的配置、图像数据采集以及存储模块的设计。(4)研究了RTEMS实时嵌入式系统及编程接口,完成了RTEMS在NiosⅡ软核上的运行。(5)设计实现了基于TCP/IP协议的SOCKET编程,完成了DM9000A网络芯片硬件设计和网络驱动设计。(6)最后详细阐述了对各个模块设计的验证过程,测试结果表明该系统设计具有可行性和正确性。
【作者】吴华中；
【导师】陈鸿；
【作者基本信息】中北大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】FPGA；NiosⅡ；RTEMS；DM9000A；套接字；

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