[发明专利]基于FPGA实现的运动目标识别与跟踪装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA实现的运动目标识别与跟踪装置及方法，核心是一个CMOS+FPGA的视觉系统，它包含一个低分辨率CMOS视觉传感器，用于采集连续的图像数据，一块大容量的FPGA，实现图像的特征检测算法以及系统控制，对连续图像中的机器人及障碍物进行识别，跟踪，利用RS232串口和主机通信。FPGA中实现了SOM神经网络算法进行图像处理，以得到目标区域的位置及大小信息，它分为三个步骤：权值初始化、计算距离、权值更新。最后对通过FIR滤波消除噪声，提取平滑、一致的速度信息。该信息检测器具有体积小，功耗低，处理速度快的特点。

主权项

1.一种基于FPGA实现的运动目标识别与跟踪装置，其硬件包括一个低分辨率的视觉传感器EVS100K(11)，一块大容量的FPGA作图像特征检测计算，其特征在于，还包括：视觉传感器读写控制(12)、双口RAM(13)、SOM神经网络(14)、FIR滤波(15)，NIOS控制核心(16)，以及SOM神经网络包括的权值初始化单元(21)、权值更新单元(22)、求取获胜者单元(23)，其中，视觉传感器读写控制(12)、双口RAM(13)、SOM神经网络(14)、FIR滤波(15)通过avalon总线连接NIOS控制核心(16)，主机通过串口连接NIOS控制核心(16)，Zigbee通信网络通过PIO口连接NIOS控制核心(16)，视觉传感器通过PIO口连接FPGA主板。