以FPGA为核心的视频监视系统开题报告

1. 研究目的与意义

视频监控系统利用现存的企业计算机网络平台，将监控范围内所需的视频、音频等数据以数字形式通过网络进行传输、存储和共享，使安全监控部门及时获得关于监控现场实时、准确、具体、直观的数据，为安全生产提供一种新的技术手段。本设计是基于FPGA的视频监控设计，因为与传统电路设计方法相比，FPGA具有功能强大，开发过程投资小、周期短，可反复编程修改，保密性能好，开发工具智能化等特点，非常适合用于视频和图像处理。特别是随着电子工艺的不断改进，低成本FPGA器件推陈出新。

2. 国内外研究现状分析

在美国国防高级研究计划局(DARPA)资助下，卡内基梅隆大学、戴维SARNOFF研究中心等几家著名研究机构合作，研制了视频监视与监控系统VSAM。VSAM的目标是为未来城市和战场监控应用开发的一种自动视频理解技术，用于实现未来战争中人力监控费用昂贵、非常危险或者人力无法实现等场合下的监控。

中科院北京自动化研究所下属的模式识别国家重点实验室，他们对交通场景的视觉监控(基于三维线性模型定位、基于扩展卡尔曼滤波器的车辆跟踪算法)、人的运动视觉监控(基于步态的远距离身份识别)和行为模式识别(提出了对目标运动轨迹和行为特征的学习的模糊自组织神经学习算法)进行了深入研究，取得了一定的成果。此外，国内还有一些高校也进行了这方面的研究，如上海交通大学、北京航空航天大学、北京理工大学等。

3. 研究的基本内容与计划

设计一种用于工矿监视系统的实时视频数据采集系统，以高性能的fpga为核心原件，与视频解码芯片、sdram等外围器件构成整个视频监控系统。首先，我需要去了解视频监控技术中数据的产生以及接收性能和fpga的基本概念，熟悉eda软件的使用方法，明白视频监控系统的工作流程。然后通过工作流程去确定系统地设计思路和总体的设计方案，进行硬件电路的设计和软件开发。通过硬件描述语言vhdl设计模块控制器，实现各个系统模块间的通信及控制，通过quartus软件对系统功能模块进行仿真综合。

研究计划：周次计划安排

1-3查阅收集相关资料和撰写开题报告

4. 研究创新点

FPGA以其高性能、高可靠性以及现场修改、现场验证、现场实现的数字系统单片化的应用优势而日益成为视频信号处理领域的热门技术。特别是其高速并行的处理能力，使其在处理速度、成本、可靠性、开发周期和扩展能力等当面具有显著的优势。在本次的设计中，整个的视频监控系统能集采集、存储、显示功能于一体。同时利用FPGA设计的监控系统具有良好的防抖动性，能使图像更好处理和显示。