【摘 要】
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随着网络技术及数字图像技术的快速发展,网络视频监控系统应用已经十分广泛,但是存在以下典型问题:不同监控点之间缺乏关联;无法兼顾整体与局部图像;视频画面中缺乏事物的增强信息。因此,在嵌入式平台研究设计具有实景融合功能的视频监控系统,具有一定的现实意义。本文首先基于系统需求分析,采用了Xilinx推出的Zynq-7000系列ZYNQ7100芯片进行系统总体方案设计,充分利用了FPGA的高速并行计算能力
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随着网络技术及数字图像技术的快速发展,网络视频监控系统应用已经十分广泛,但是存在以下典型问题:不同监控点之间缺乏关联;无法兼顾整体与局部图像;视频画面中缺乏事物的增强信息。因此,在嵌入式平台研究设计具有实景融合功能的视频监控系统,具有一定的现实意义。本文首先基于系统需求分析,采用了Xilinx推出的Zynq-7000系列ZYNQ7100芯片进行系统总体方案设计,充分利用了FPGA的高速并行计算能力及ARM的系统管理优势。为了实现静态标签跟随移动功能,研究摄像机成像模型,设计了一种用于静态标签跟随标记的3D-2D变换关系。在系统硬件电路设计中,为了保证系统的通用性、可拓展性,采用核心板加底板设计方案,在此基础上完成了主控底板的硬件电路设计。系统开发中采用软硬件协同设计技术。在硬件逻辑设计中,首先完成千兆以太网中TCP/IP网络通信的仿真与设计,接下来通过研究RTSP协议及RTP协议原理,实现了纯硬件逻辑设计得到两路网络摄像机1080P@25fps的视频数据,最终将采集到的视频数据通过AXI总线传输到PS端DDR。软件设计部分,在ZYNQ的PS端移植并运行嵌入式Linux操作系统,然后采用多线程技术、网络通信技术完成图像采集显示、标签管理、摄像机数据交互等可视化界面设计功能。最后进行系统搭建并功能测试,系统通过硬件加速后图像显示的帧率达到20fps以上,静态标签跟踪标记的中心误差小于20像素,本文按照软硬件协设计的系统能在保持较高性能条件下实现1080P视频采集、处理、显示及控制等功能,在视频监控系统的嵌入式研究设计中具有一定的价值。
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