随着信息化、智能化、数字化应用技术的迅猛发展,人们对于视频图像处理技术的高清化以及实时性需求也越来越高,而单纯的通过软件低成本来实现运动目标检测与跟踪算法已很难满足现实需求,因此对于视频图像处理技术进行硬件化实现成为了当前研究的趋势与热点。FPGA在视频图像处理领域有着逻辑资源丰富、实时性强、可灵活编程的特点,因此非常适合作为视频图像运动目标检测与跟踪算法进行优化加速的硬件平台。本文提出了一种基于FPGA的高清目标实时检测与跟踪系统,通过利用FPGA的并行机制以及流水线处理机制将视频图像处理算法移植到了FPGA硬件平台上,通过充分利用FPGA的IP核以及DSP运算单元,提高了高清视频目标检测与跟踪系统的实时性。整个系统采用自顶向下的设计思想,以模块化的方式将系统分为视频图像采集、图像处理、图像缓存以及图像显示四大模块。具体如下:（1）通过对系统的高清化及实时性需求研究分析,确定了本系统的流处理实现方案。以低成本FPGA作为主控芯片,选用OV5640摄像头完成对于分辨率为1080p帧率为30fps高清视频的采集,选用板载大容量DDR3 SDRAM对于视频图像进行缓存,并且利用HDMI显示器对检测跟踪效果进行展示,从而完成了高清视频图像处理平台的搭建。（2）为了减弱光照等因素对于目标检测模块的影响,提出了一种融合Sobel边缘检测的三帧差分法进行目标检测。在改进的目标检测算法中,包括灰度化算法、快速中值滤波算法、Sobel边缘检测算法、三帧差分算法、形态学处理算法以及最小矩形框标记算法。（3）为了改善遮挡对于目标跟踪模块的影响,提出了一种Camshift迭代机制与Kalman预测机制相结合的跟踪算法对运动目标进行跟踪,并且采用改进局部Camshift算法提升了跟踪系统的实时性,采用Kalman预测算法提升了跟踪系统的准确性。（4）利用Verilog HDL硬件描述语言对整个系统功能进行了实现,通过测试表明,该目标检测跟踪系统能够实现对于分辨率为1080p的高清视频图像中的运动目标进行有效的检测跟踪,并且视频帧率能达到接近30fps,实时性较好。最后将此系统应用到智能教室中,实现了对于目标教师的实时准确跟踪,进一步验证了本系统设计的有效性与实用性。