基于FPGA的运动目标检测系统的开题报告

基于FPGA的运动目标检测系统的开题报告一、选题来源及背景随着科技的不断发展，计算机视觉技术在安防、交通、医疗等领域得到了广泛应用，为实现智能化提供了重要支撑。其中，运动目标检测作为计算机视觉的核心研究方向之一，具有重要的理论和实际应用价值。目前，运动目标检测系统主要采用CPU或GPU等通用处理器进行实现，在面对大规模复杂场景时，往往存在计算速度慢、处理能力弱、功耗高等问题。为了解决这些问题，利用FPGA进行运动目标检测系统的实现成为一个新的研究方向。二、选题意义FPGA作为一种硬件加速器，在处理速度、功耗和可编程性等方面具有明显的优势，更加适用于对实时性要求较高的应用场景。因此，基于FPGA的运动目标检测系统具有以下几方面的优势：1.实现高效的图像处理和计算运算，提高检测速度和准确度；2.降低系统功耗，提高能源利用效率；3.提高系统可靠性和稳定性，减少系统崩溃和计算错误的可能性。基于此，本文拟基于FPGA设计实现一个运动目标检测系统，旨在进一步研究和发展FPGA在计算机视觉中的应用，推动计算机视觉技术的发展，提高系统的性能和实时性。三、研究内容和思路本文拟采用以下研究方法和技术路线：1.研究运动目标检测算法:综合考虑特征提取、背景差分、运动目标跟踪等方面的算法，优化算法性能，提高目标检测效果；2.设计硬件平台:选用合适的FPGA芯片和外围器件，搭建硬件实验平台，支持图像采集和运动目标检测；3.实现运动目标检测算法:利用VerilogHDL语言设计相应的硬件模块，实现运动目标检测算法并进行仿真验证；4.编写应用软件:基于FPGA的运动目标检测系统需要使用软件协同工作，本文将采用OpenCV或C++等编程语言编写应用软件，实现图像采集、处理和结果显示等功能；5.性能测试和优化:对设计的运动目标检测系统进行性能测试，评估系统的性能指标，包括运算速度、功耗、准确度等，并进行相关优化。四、研究的预期结果1.设计开发基于FPGA的运动目标检测系统;2.实现高效率的图像处理和计算运算算法；3.测试基于FPGA的运动目标检测系统，并进一步进行优化；4.得出系统性能数据，验证系统在速度、功耗、准确度等方面的优势。五、预期的研究目标和进程1.计划时间节点:表1：预期研究进程表|时间|任务内容||:---:|:---:||2021.9-10|研究运动目标检测算法||2021.10-11|设计硬件平台||2021.11-12|实现运动目标检测算法并进行仿真验证||2022.1-2|编写应用软件||2022.2-3|性能测试和优化|2.研究目标：通过本文的研究，预期实现基于FPGA的运动目标检测系统，解决运动目标检测系统计算速度慢和功耗高等问题，提高运动目标检测系统在复杂环境下的准确性和实时性，具有较好的应用实践价值。六、预期的参考文献1.Su,Y.,Wu,Z.,&Ju,L.(2018).AsurveyofFPGA-basedfacedetection.ACMTransactionsonReconfigurableTechnologyandSystems(TRETS),11(2),1-28.2.Maltoni,D.,Maio,D.,&Jain,A.K.(2009).Handbookoffacerecognition.SpringerScience&BusinessMedia.3.Yang,Z.,Luo,P.,Loy,C.C.,&Tang,X.(2016).Alarge-scalecardatasetforfine-grainedcategorizationandverification.InProceedingsoftheIEEEconferenceoncomputervisionandpatternrecognition(pp.3973-3981).4.Redmon,J.,Farhadi,A.(2016).YOLO9000:better,faster,stronger.arXiv:1612.08242.5.Ren,S.,He,K.,Girshick,R.,&Sun,J.(2015).FasterR-CNN:Towardsreal-timeobject