基于FPGA的手勢識別技術(shù)研究.pdf

1、人機交互的方式已逐漸趨于簡單、人性化，手勢識別作為交互方式的一種已成為一項重要的研究課題。電視機在人們的生活中是一種必不可少的家用電器，看電視占據(jù)著各種休閑活動中的重要位置。因此，如何更加便捷、有效的控制電視機已經(jīng)成為了一個越來越熱點的話題。使用徒手手勢的方式來替代傳統(tǒng)遙控器控制電視機有著重要的研究意義和應(yīng)用前景。FPGA進行圖像處理已成為一種發(fā)展趨勢，本文采用FPGA進行手勢識別算法的實現(xiàn)，提高了圖像處理的速度和系統(tǒng)整體性能。

2、　　首先，對手勢識別技術(shù)的算法進行了研究，識別過程主要包括預(yù)處理、手勢分割、手勢特征提取以及匹配識別。其中對分割算法進行了分析，研究了分割效果較好的膚色模型法，在膚色聚類特性較好的YCbCr空間建立膚色閾值模型進行分割。深入研究了Hu矩及手勢面積周長比作為特征參數(shù)，匹配識別部分對模板匹配算法進行了研究。
　　其次，對手勢識別系統(tǒng)進行了硬件設(shè)計，設(shè)計了視頻解碼電路將手勢圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。圖像存儲電路采用兩片SRAM存儲器設(shè)計了乒乓

3、存儲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)間的無縫緩存。VGA顯示電路通過編碼芯片進行了搭建，將CCD采集到的手勢圖像顯示在VGA上。
　　最后，進行了手勢識別算法的FPGA實現(xiàn)。預(yù)處理部分采用流水線結(jié)構(gòu)設(shè)計了快速中值濾波模塊。采用ROM查找表的方式進行了手勢分割。設(shè)計了最小值濾波器和最大值濾波器分別實現(xiàn)腐蝕和膨脹運算。設(shè)計了Sobel算子邊緣檢測模塊提取了完整的手勢輪廓。對傳統(tǒng)提取7個不變矩特征作為特征向量的方法進行了完善，提出了手勢面積周長比及7個