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FPGA的系统设计实现方案

2016-10-20 15:22:46      点击次数:
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  人群的监控与监测已经成为当前的一个重要领域。政府和安全部门都已经开始寻求在公共场所智能监测人群的更先进的方式,从而避免在来不及采取行动之前检测到任何异常活动。但是在有效达成这一目的之前还需要克服一些障碍。例如,如果需要一天 24 小时同时监测整个城市里所有可能的人群活动,仅靠全人工监测是不可能的,尤其在安装有数千部 CCTV 摄像头的情况下更是如此。

  这个问题的解决方案在于开发全新的智能摄像头或视觉系统,借助先进的视频分析技术自动监测人群的活动,从而能够立即向中央控制站报告任何异常事件。

  设计这种智能摄像头/视觉系统不仅需要标准的成像传感器和光学设备,还需要高性能视频处理器来执行视频分析工作。使用这种功能强大的板载视频处理器的原因在于先进视频分析技术具有较高的处理要求,大多数此类技术通常会使用计算密集型视频处理算法。

  FPGA 非常适合于此类高性能要求的应用。借助赛灵思Vivado Design Suite 中高层次综合 (HLS) 功能实现的 UltraFast 设计方法,现在可以为 FPGA 轻松创建理想的高性能设计。此外,赛灵思 MicroBlaze等嵌入式处理器与 FPGA可重配置逻辑的完美融合,让用户现在能够将具有复杂控制流的应用方便地移植到 FPGA 上。

  鉴于这种情况,我们使用 Vivado HLS、赛灵思嵌入式开发套件 (EDK) 和 ISE Design Suite 中基于软件的EDA工具,设计出一种用于人群运动分类和监测系统的原型。这种设计方法基于我们所认为的软件控制和硬件加速架构。我们的设计采用低成本的赛灵思 Spartan-6 LX45 FPGA。我们在较短时间内即完成了总体系统设计,其在设计的实时性能、低成本和高灵活性方面均展现出颇有前景的结果。大电流电感

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