分布式網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)，系統(tǒng)框圖、硬件原理

3. 技術(shù)成熟性和可靠性論述：

FPGA容量不斷擴大，價格更加貼近大眾，同時大量免費的IP庫和開放源碼使基于IP的SoC設(shè)計成為技術(shù)主流，加速了系統(tǒng)開發(fā)過程。以IEEE802.15.4為PHY和MAC層的ZigBee自2003年發(fā)布規(guī)范以來，得到了TI、Freescale和Microchip等聯(lián)盟成員的大力支持，解決方案成熟并推向市場應(yīng)用。CMOS技術(shù)在功耗、像素、幀率方面都取得突破，400萬以上像素模塊組已普遍應(yīng)用。雖然現(xiàn)在系統(tǒng)整體上定位較高，但隨著技術(shù)進步，在不遠的將來價格將不會是系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的主要限制因素。

項目實施方案

1.方案基本功能框圖及描述

本方案總體結(jié)構(gòu)如下圖所示：

1）定位 分兩個階段: 相對節(jié)點定位--采用運動物體進入節(jié)點通信區(qū)域前后射頻能量變化為特征確定運動物體的最臨近節(jié)點，確定敏感區(qū)域。利用了運動物體對無線電波產(chǎn)生擾動的特性。節(jié)點附近的精確定位--利用CMOS攝像機監(jiān)控區(qū)域小，針對簡單二維畫面，圖像容易做背景過濾、運動物體提取處理。

2）跟蹤 發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)覆蓋密集特性，在定位基礎(chǔ)上敏感區(qū)域附近節(jié)點相互協(xié)作，共享定位信息，直接利用各節(jié)點覆蓋重疊的優(yōu)勢跟蹤物體。

3）傳輸 傳輸定位信息和敏感區(qū)域圖像信息，同時利用視頻壓縮算法，符合ZigBee帶寬要求。

2.需要的開發(fā)平臺

實現(xiàn)本方案所需要的基本功能、功能接口

構(gòu)建以FPGA為核心的通信處理模塊，要求內(nèi)置一個32位處理器，加載uCLinux操作系統(tǒng)，驅(qū)動兩個CMOS接口、一個SPI射頻接口、一個以太網(wǎng)接口；支持ICAP，能實現(xiàn)動態(tài)重配置；含有多個DCM；可編程資源豐富，便于實現(xiàn)硬件加速定位、圖像預(yù)處理、編碼等算法；含有SRAM、DRAM和FLASH；開發(fā)良好人機交互接口。

所需要的目標FPGA開發(fā)平臺，簡述為什么需要此平臺

目標平臺為Virtex II Pro開發(fā)平臺，主要是因為：本項目屬于無線智能監(jiān)測處理系統(tǒng)，需要硬件處理平臺具有較高的處理速度和豐富的邏輯資源以實現(xiàn)無線協(xié)議、大量的數(shù)據(jù)處理以及智能檢測算法和圖象處理算法的硬件加速，而Virtex-II Pro XC2VP30含有3萬個Logic cells，8個DCM，足以勝任本設(shè)計；本項目需要該開發(fā)板中的ICAP協(xié)助重配置開發(fā)；另外板上FPGA內(nèi)含有兩個PowerPC硬核，便于進行嵌入式軟件開發(fā)和控制流設(shè)計，足以勝任復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、實時的圖象的處理和傳輸，且為今后在此智能節(jié)點上升級硬件加速算法和增添其它智能處理內(nèi)容留下極大的空間。

是否需要其它配套的開發(fā)工具

需要的開發(fā)工具包括MATLAB、ModelSim、XilinxISE、EDK等。