本文關(guān)鍵詞：基于FPGA靜態(tài)手勢識(shí)別技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著通信和電子技術(shù)的研究不斷取得突破,以及計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品的推廣使用,電子產(chǎn)品在人們的生活工作中扮演著越來越重要的角色,電子產(chǎn)品給人們帶來許多的便利之處,而隨著電子產(chǎn)品的多樣化,人們在挑選及使用電子產(chǎn)品時(shí),已經(jīng)從單純的考慮產(chǎn)品的實(shí)用性,轉(zhuǎn)移到了追求產(chǎn)品的智能化設(shè)計(jì)。人機(jī)交互作為人與機(jī)器之間“溝通”的橋梁,解決了人與機(jī)器設(shè)備之間互動(dòng)的障礙,但也帶來了一些束縛,如何實(shí)現(xiàn)智能化的人機(jī)交互已成為重要的研究課題。手勢識(shí)別技術(shù)作為新一代人機(jī)交互手段,能實(shí)現(xiàn)徒手操控電子設(shè)備的目的,擺脫了傳統(tǒng)人機(jī)交互工具的束縛,具有智能、便捷、實(shí)用等特點(diǎn),在實(shí)際生活及工作中的應(yīng)用前景非常廣泛。手勢識(shí)別技術(shù)是新一代智能人機(jī)交互工具的研究熱點(diǎn)之一,本文在現(xiàn)有的手勢識(shí)別研究基礎(chǔ)上,提出了一種基于FPGA的靜態(tài)手勢識(shí)別系統(tǒng),使用Verilog HDL硬件語言設(shè)計(jì),以DE2-115開發(fā)板為系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)平臺(tái),配合外部圖像采集、VGA顯示、SDRAM存儲(chǔ)模塊,能夠完成五種預(yù)先設(shè)定的靜態(tài)手勢動(dòng)作的識(shí)別。FPGA是現(xiàn)場可編輯門陣列,利用硬件并行的優(yōu)勢,在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成更多的處理任務(wù),本文充分利用了FPGA的優(yōu)勢,滿足設(shè)計(jì)需求。本設(shè)計(jì)主要針對五種靜態(tài)手勢進(jìn)行研究,靜態(tài)手勢是指單一動(dòng)作的手勢,沒有連續(xù)的附加動(dòng)作,靜態(tài)手勢的識(shí)別不用跟蹤手勢的運(yùn)動(dòng)軌跡,本設(shè)計(jì)主要完成包括手勢圖像獲取、圖像處理分析、VGA顯示及手勢匹配識(shí)別四部分內(nèi)容,其中手勢圖像獲取部分主要用通過圖像采集套件采集空間內(nèi)操作者的手勢動(dòng)作,作為后續(xù)模塊的輸入來源;圖像處理部分完成對已獲取的手勢圖像進(jìn)行分析處理,包括中值濾波、膚色分割、邊緣檢測、特征提取等操作;VGA顯示部分主要完成對圖像在處理過程中各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;手勢匹配識(shí)別部分將對提取到的手勢特征與樣本值進(jìn)行匹配識(shí)別操作,判定該手勢所要完成的操作,輸出識(shí)別結(jié)果,并通過開發(fā)板上LED燈的熄滅和點(diǎn)亮對識(shí)別結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：手勢識(shí)別 圖像處理 FPGA 人機(jī)交互
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-13
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 處理平臺(tái)的選擇10-11
• 1.4 主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排11-13
• 第二章 系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)介紹13-24
• 2.1 圖像預(yù)處理13-15
• 2.2 圖像分割15-19
• 2.2.1 顏色空間的選取15-17
• 2.2.2 建立膚色模型及二值化17
• 2.2.3 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)處理17-19
• 2.3 提取特征值19-21
• 2.3.1 Hu不變矩19-21
• 2.3.2 周長及面積21
• 2.4 邊緣檢測算法21-22
• 2.5 匹配識(shí)別算法22-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)24-34
• 3.1 FPGA概述24-26
• 3.1.1 FPGA設(shè)計(jì)流程24-25
• 3.1.2 硬件平臺(tái)介紹25-26
• 3.1.3 圖像傳感器26
• 3.1.4 軟件平臺(tái)介紹26
• 3.2 總體設(shè)計(jì)方案26-27
• 3.3 圖像采集模塊設(shè)計(jì)27
• 3.4 顯示模塊設(shè)計(jì)27-30
• 3.4.1 VGA顯示原理28-29
• 3.4.2 ADV7123編碼芯片原理29-30
• 3.5 SDRAM存儲(chǔ)模塊30-32
• 3.6 本章小結(jié)32-34
• 第四章 手勢識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)34-50
• 4.1 圖像采集與顯示的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)34-39
• 4.1.1 采集模塊34-37
• 4.1.2 VGA顯示模塊37-39
• 4.2 快速中值濾波算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)39-41
• 4.2.1 模板生成模塊39-40
• 4.2.2 快速中值濾波算法模塊40-41
• 4.3 手勢圖像分割41-42
• 4.3.1 膚色模型及二值化41-42
• 4.3.2 形態(tài)學(xué)處理的實(shí)現(xiàn)42
• 4.4 邊緣檢測的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)42-45
• 4.4.1 Sobel算子實(shí)現(xiàn)原理42-43
• 4.4.2 Sobel邊緣檢測的實(shí)現(xiàn)43-45
• 4.5 特征提取的FPGA實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.6 識(shí)別算法的FPGA實(shí)現(xiàn)46-48
• 4.6.1 建立樣本庫46-47
• 4.6.2 識(shí)別算法的FPGA實(shí)現(xiàn)47-48
• 4.7 識(shí)別率測試48-50
• 第五章 總結(jié)與展望50-52
• 5.1 總結(jié)50
• 5.2 展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 致謝55-56
• 作者簡介56
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文56

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;新型手勢識(shí)別技術(shù)可隔著口袋操作手機(jī)[J];電腦編程技巧與維護(hù);2014年07期

2 任海兵,祝遠(yuǎn)新,徐光，

本文編號(hào)：408639