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项目背景及可行性分析

1．项目名称、项目的主要内容及目前的进展情况

1）项目名称：分布式网络化视频监控系统

2）主要内容：构建以FPGA为核心的通信处理模块，内置一个32位处理器，加载uCLinux操作系统，驱动两个CMOS接口、一个SPI射频接口、一个以太网接口、一块液晶显示器；硬件加速定位、图像预处理、编码等算法；开发良好人机交互接口。

3）目前进展：目前已经完成需求说明，总体模块划分。自开发的无线射频模块已经完成。发射功率32级可编程，最大发射功率0dBm,接收灵敏度－85dBm，有效带宽200kpbs。

2. 项目关键技术及创新点的论述；

1）基于FPGA的嵌入式视频技术

2）分布式网络智能监控技术

3）基于ZigBee网络的定位技术

4）基于动态局部重配置技术的智能检测与视频检测模块复用技术，充分利用FPGA上的硬件资源。

传统视频监控系统单纯依赖提高CCD摄像机图象质量和大面积布置摄像机来获得高质量的全方位监控。但是此类系统需要昂贵的摄像机为终端，辅助良好的照明环境，建设和维护成本昂贵，能耗较高；同时需要架设很长的供电电缆和视频传输电缆将摄像机与监控中心相连，施工复杂，成本昂贵；监控中心多采取效率低下的人工监控和硬盘录像方式，智能化程度较低。

本项目所述系统采用ZigBee构建定位网络和数据网络，其中节点采用以高性能FPGA为核心，配置低功耗CMOS摄像头模组，实现移动物体的定位、跟踪和图象处理及传输功能。系统以智能检测技术确定运动物体所在的敏感区域，激活该区域内节点运行图象处理算法，提取运动物体的准确位置、行为状态，并将图象传输至监控中心。该系统具有以下创新点：

1）监控系统以定位、跟踪和传输三个层次，只针对运动物体进行计算，能有效配合传统监控系统，实现主动监控和智能监控；

2）所有部件采用低功耗电路和睡眠唤醒等软件功耗算法，可实现电池供电，安装、调试简单；

3）FPGA内集成32位处理器、视频接口、射频接口和其它数字接口，系统复杂度和成本有效降低；

4）采用FPGA硬件加速处理数字图象、无线通信协议，运算速度快；

5）基于动态局部重配置技术的智能检测与视频检测模块复用技术，充分利用FPGA上的硬件资源。

6）通信链路采用无线方式，安装简单，施工方便。

关键词： 视频监控 FPGA ZigBee VirtexII