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动态目标跟踪是计算机视觉技术中的一个十分活跃的研究课题,在交通流量控制、航空航天、汽车自动驾驶、医疗监控等重要的安全保障场所有着广泛的应用前景,特别是在智能监控系统的应用中,而动态目标跟踪技术是智能监控系统中的关键技术。目前,对动态目标跟踪算法的研究已经比较成熟,但利用硬件实现该算法仍是当前的热点。视频图像处理的信息量较多且对实时性要求较高,处理比较复杂,而FPGA具有并行处理能力和可重构性的特点,它非常适合做实时图像处理。首先,论文基于目标芯片EP2C70F896C6N和TRDB-D5M CMOS摄像头和VGA显示器搭建动态目标跟踪系统的硬件平台。使用Quartus II 13.0进行系统各模块的软件设计,采用Verilog HDL硬件描述语言编程,模拟I~2C总线协议,完成FPGA对视频解码芯片ADV7180的配置。摄像头采集的图像为Bayer格式,需要将Bayer格式转换为RGB格式,本文采用双线性差值算法进行颜色插值,完成图像格式转换。通过对系统各个模块的设计,利用逻辑分析仪Signal Tap II进行功能仿真,最后把各个模块综合起来,完成了视频图像的采集与显示。接着,通过对动态目标检测算法与跟踪算法进行理论分析,并根据FPGA的并行处理能力和可重构性的特点,采用背景差分法进行动态目标检测,并对检测的结果做数学形态学处理,采用SAD模板匹配算法进行动态目标跟踪,并通过matlab2014b对背景差分算法和SAD模板匹配算法进行仿真,并分析仿真结果。最后,在图像采集系统中加入动态目标检测算法和跟踪算法模块,实现了基于FPGA的动态目标跟踪系统。实验结果表明背景差分法能够检测出完整的目标图像,经过数学形态学开运算处理后的动态目标轮廓更加突出明显,SAD模板匹配跟踪算法也能实时地跟踪动态目标。该系统能够对静态背景下的单个动态目标进行实时检测和跟踪。具有实时性高、系统稳定的特点,可应用于智能监控领域。