提出一种基于FPGA的视频跟踪系统硬件平台的设计方法,包括主控芯片、CMOS图像采集、多端口SDRAM控制器、图像VGA显示、SOPC系统和云台控制驱动等电路的设计。通过该平台,可以实现实时图像采集、缓存、显示和云台驱动;在SOPC系统中加入代码,可以实现运动目标的检测、跟踪、定位,改变云台转动方向,实现自主跟踪。 :一种基于FPGA的实时视频跟踪系统硬件平台设计频图像的采集、图像传感器的配置、图像转换、图像的帧缓存、图像VGA显示控制等部分全部由FPGA硬件逻辑实现，只将视频图像处理跟踪算法、云台控制等其它少部分工作交给NiosII软核处理器来完成，这样可以减少NiosII软核的处理压力，从而提高系统的整体性能［1］。视频跟踪系统的设计框图如图1所示［1，5，6］。图1视频跟踪系统框图F整个视频跟踪系统的设计以FPGA作为核心，图1上部分为在FPGA中搭建的SOPC，其中，嵌入了NiosII软核处理器，各个模块通过Avalon总线与NiosII处理器进行互联通信;图1下部分为跟踪系统实时图像的采集、缓存以及VGA显示等功能，各个功能模块是用硬件描述语言实现的。视频跟踪系统中的多端口SDＲAM控制模块是视频跟踪系统的一个重要部分，它将图像传感器采集过来的帧图像进行缓存，然后一个端口送给VGA显示器进行显示，另一个端口送给SOPC中的NiosII软核处理器进行视频图像处理和运动目标的跟踪控制算法的实现等。系统工作流程视频跟踪系统上电后，首先对CMOS图像传感器初始化，再进行视频图像的数据采集。然后将采集来的视频图像进行格式变换输出30位ＲGB图像数据，并通过多端口SDＲAM将图像数据输入2片SDＲAM进行帧缓存。同时，多端口SDＲAM控制器的一个输出端口将缓存的数据送给VGA显示器进行图像显示，另一个输出端口送给SOPC中的NiosII软核处理器进行视频图像处理和运动目标的跟踪定位。图2为视频跟踪系统的工作流程图。2系统硬件平台设计系统硬件平台设计包括CMOS图像的采集、图像传感器的配置、图像转换、多端口SDＲOM控制器设计、图像的帧缓存、图像的VGA显示、基于朗伯—比尔吸收定律,利用非分光探测技术设计了双气体红外传感器。设计的红外传感器可以检测CH4和CO2。重点介绍了稳定性好

www.wangaunjimuju.com、磁传感器-电动液压滚圆机数控弯管机价格低张家港数控滚圆机多少钱灵敏度高的反射式气室的设计。该气室对红外光源和红外探测器的位置进行了合理的布局,实现了传感器的微型化设计。经过测试,在CH4和CO2气体体积分数较低的范围内,反射式气室红外传感器的最大测量误差仅为±0.05%号转换及信号处理等工作区域全部集成在一起，大大缩小了传感器的体积，使得传感器变得微型化、小型化。图2探测器和红外光源位置分布图气室光路设计为了使传感器微型化、红外辐射能多次穿过被测气体，本次设计中红外传感器的光学气室光路设计成了反射式。为汇聚光线，将气室内壁加工成抛物线，探测器分布于抛物线焦点处。反射式气室在保证气体作用长度的同时，大大减小了体积，克服了直线式气室体积大的缺点。磁传感器-电动液压滚圆机数控弯管机价格低张家港数控滚圆机多少钱图3为气体传感器气室设计结构图;图4为微型气室结构示意图。图3传感器气室结构设计图F图4微型气室结构示意图气室内壁镀金，以增强其聚光性能。利用微集成技术，3只红外探测器和1个光源被集成到一个微型的光学气室中，这使得整个系统结构更微型化。2．3红外光源选择和探测器的选择2．3．1红外光源选择红外光源主要有三类:红外发光二极管、红外激光器、热辐射红外光源［6］。作为红外传感器的重要部件，红外光源的性能很大程度上决定了红外传感器的性能。因为CH4的特征吸收峰在中红外区的3．39μm处，CO2的特征吸收峰在中红外区的4．26μm处，故选择的红外光源在该处必须要有充足的红外辐射能量。本文选择的是传统热辐射光源IＲL—715光源(低频电调制)，最大直径3．17m，它是一种白炽红外光源，指定应用于NDIＲ红外吸收气体探测器。IＲL—715的辐射波长从可见光到5μm。2．3．2探测器的选择按探测过程的物理机理，红外探测器可分为两类:热释电探测器和光电探测器［7］，本次选择的是热释电探测器。热释电红外探测。 磁传感器-电动液压滚圆机数控弯管机价格低张家港数控滚圆机多少钱 www.wangaunjimuju.com