[发明专利]一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统，其特征在于，包括图像采集模块、图像库、图像处理模块、FPGA模块、分析模块和缓存模块，所述图像采集模块、图像库和图像处理模块依次相连接，所述图像库还与FPGA模块相连接，所述图像处理模块的输出端连接至缓存模块的输入端，所述缓存模块分别与FPGA模块、分析模块双向连接，所述图像采集模块用于实时采集图像；

所述图像库用于更新并存储实时采集的图像；

所述图像处理模块用于对实时采集的图像进行预处理，得到处理后的实时图像；

所述FPGA模块用于对处理后的实时图像进行目标识别；

所述分析模块用于对处理后的实时图像进行目标跟踪和轨迹预测；

所述缓存模块用于缓存数据并提供数据之间的相互交换。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统，其特征在于，所述图像库包括依次连接的更新处理单元和历史数据库，所述更新处理单元用于对历史数据库中已存储的图像进行更新，并创建实时采集的图像的读取路径。

3.根据权利要求2所述的一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统，其特征在于，所述更新处理单元采用层叠更新方法对历史数据库中已存储的图像进行更新，即保留历史数据库中已存储的图像，在已存储的图像上创建实时采集的图像的读取路径，以存储实时采集的图像。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统，其特征在于，所述图像处理模块具体是对实时采集的图像依次进行滤波除杂、图像解码和二值化处理，所述滤波除杂用于对实时采集的图像进行滤波，以消除图像中的噪点；

所述图像解码用于解码实时采集的图像；

所述二值化处理用于对实时采集的图像进行二值化处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统，其特征在于，所述FPGA模块包括依次连接的运动补偿单元、动态检测单元、目标匹配单元和传输单元，所述运动补偿单元用于对处理后的实时图像数据进行补偿，以得到运动矢量补偿的图像帧；

所述动态检测单元用于对处理后的实时图像数据以及运动矢量补偿的图像帧进行处理，以得到检测图像数据；

所述目标匹配单元用于将检测图像数据与历史数据库中已存储的图像进行匹配识别，以得到目标识别数据；

所述传输单元用于将目标识别数据发送至缓存单元以及其他设备主机，以进行数据信息共享。

6.根据权利要求5所述的一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统，其特征在于，所述FPGA模块还包括计算单元，所述计算单元用于支持运动补偿单元与动态检测单元的运行，所述计算单元采用分时计算逻辑，根据任务的先后顺序，以分配计算任务给运动补偿单元和动态检测单元。

7.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统，其特征在于，所述分析模块分为目标跟踪单元和轨迹预测单元，所述目标跟踪单元根据目标识别数据，以跟踪识别的目标；所述轨迹预测单元用于预测识别目标的运动轨迹路线，所述轨迹预测单元具体是通过跟踪轨迹、识别轨迹，以实现轨迹预测，所述跟踪轨迹是针对识别目标，跟踪该目标运动的轨迹路线；所述识别轨迹是针对识别目标的运动状态，并根据该目标运动的轨迹路线，以识别该目标已运动的轨迹路线。

8.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统，其特征在于，所述缓存模块包括多个分布式连接的缓存器，所述图形处理模块、FPGA模块和分析模块分别对应地连接至不同的缓存器。

9.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的动态目标识别与实时跟踪系统，其特征在于，所述图像采集模块具体为摄录机、摄像机或监控探头。