摘  要

 

时过境迁，人工智能越来越贴近人们的生活，使得人们在生活中更追求智能化。大量的人口涌入城市，使得城市的人流密集。人口的增加使得各种意外发生的几率大大增加，如何有效的监控各类街道、市场、家居等区域，成了许多研发团队的新课题。让各类器械根据人们的意愿进行各类操作反馈，从而能代替人们进行枯燥的劳动解放双手。而实时监控与图像采集中最大的难点，就是如何更有效的存储到人们所需要的图片，针对这个问题，本文调查了目前常用的图片处理技术，如传统图像编码、压缩采样、全摄影、人为触发等，通过对开发的成本、技术的难度、数据准确度、系统复杂度等各方面的对比，决定采用压缩采样与图像对比技术，当图片出现差异的时候实现自动存储。

本项目系统是以ALIENTEK新起点FPGA-EP4CE10开发板为主控制器，通过安装在开发板上的OV7725摄像头模块，实时监测指定区域。OV7725将图像数据输入到FPGA开发板中，通过压缩采样，得到占用内存更小的数据，节约空间。当监控区域出现异常时，FPGA开发板通过图像比对技术，得到图像相似度，当相似度小于某一阈值时，系统会自动存储异常画面的图像到SD存储卡中，方便之后调取图片进行研究。最终实验结果表明，基于FPGA的实时监控与图像采集系统能实现实时监控，并读取SD卡中的图像数据。

 

关键词：压缩采样，图像比对，自动存储

 

目  录

 

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 课题研究背景 1

1.3 实时监控与图像采集系统国内外研究现状 1

第二章 实时监控与图像采集的系统说明 3

2.1 系统设计思路 3

2.2 系统框架 4

2.3 硬件搭建 4

2.3.1 芯片介绍 4

2.3.2 模块介绍 5

2.4 软件编写 8

2.4.1 系统流程图 8

2.4.2 摄像头数据采集程序 9

2.4.3 压缩采样 10

2.4.4 图像对比程序 11

2.4.5 VGA显示程序 12

2.4.6 SD卡读程序 14

第三章 基于FPGA的实时监控与图像采集系统实验与分析 15

3.1 实验环境 15

3.2 OV7725摄像头采集模块效果测试 15

3.3 VGA显示模块测试 16

3.4 图像对比相似度测试 18

3.5 SD卡读取测试 19

第四章 结论与展望 21

4.1 系统设计成果 21

4.1.1实时监控与图像采集系统模型展示 21

4.1.2实时监控与图像采集系统资源详解 24

4.1.3实时监控与图像采集系统功能说明 25

4.1.4实时监控与图像采集系统应用场景 26

4.2 系统存在不足 27

4.3 未来展望 27

参考文献 29

致  谢 30