Nios II嵌入式系统在实时成像跟踪中的应用
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更新于2024-08-07
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"该资源主要涉及的是一个基于FPGA的实时成像跟踪系统的设计与实现,其中使用了Nios II嵌入式处理器作为核心,并采用了两级模板匹配相关跟踪算法来提高跟踪精度和实时性。系统包括硬件开发和软件开发流程,硬件部分主要由Nios II处理器、LED状态指示、JTAG调试组件、存储器等组成。"
在这个信息系统项目中,关键知识点包括:
1. **Nios II嵌入式处理器**:Nios II是一个软核处理器,用于在FPGA(Field-Programmable Gate Array)中实现,可以定制指令集和外设接口,适应特定的系统需求。在本项目中,Nios II处理器负责执行目标定位、模板更新、轨迹预测、状态处理和偏移量计算等核心算法。
2. **系统功能电路模块设计**:设计包含了处理器库、外设库、软件开发工具链等,如HDL(硬件描述语言)文件、C头文件、测试平台、定制库、外设驱动程序、硬件配置文件和可执行代码。这些模块共同构成了基于Nios II的SoPC(System on a Programmable Chip)系统。
3. **目标跟踪算法**:系统采用基于概率的运动预测算法来定位目标,通过帧内和帧间的相关置信度更新目标模板,并预测目标的下一帧位置。跟踪状态处理根据置信度确定系统是在“跟踪”还是“搜索”模式。
4. **FPGA数字信号处理平台**:FPGA作为数据处理核心,实现视频序列图像的采集、目标捕获、跟踪状态监控等功能。这种设计可以提供高效率和灵活性,适应不同的应用环境和处理需求。
5. **两级模板匹配相关跟踪算法**:这是系统的跟踪算法核心,通过两阶段匹配提高跟踪的准确性和实时性。算法的计算机仿真验证了其有效性。
6. **硬件组件**:包括标准型Nios II内核、外部时钟(100MHz)、LED PIO口、sysid、JTAG调试组件(jtag_uart)、三态桥(avalon_st_bridge)、FLASH访问控制器、片上RAM和SRAM等,这些组件共同构成系统硬件架构。
7. **软件开发环境**:使用Nios II Software Development Kit (SDK),包含IDE(集成开发环境)、编译器和链接器,支持软件和硬件的联合调试,以及外设驱动程序的开发。
8. **系统性能验证**:通过外场实验,验证了系统的抗干扰性、跟踪精度、稳定性和实时性,证明系统满足项目的技术要求,具备良好的先进性和实用性。
关键词:实时处理、目标跟踪、相关匹配、FPGA、Nios II。
2019-02-19 上传
2021-09-06 上传
2023-06-22 上传
2023-10-03 上传
2023-04-04 上传
2024-03-07 上传
2024-02-05 上传
2024-03-21 上传
2023-06-13 上传
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赵guo栋
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