[實用新型]實時視頻圖像坐標識別系統

無效

• 申請號: 201020159366.0
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN201853209U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 高俊華;徐睿;國海欣;彭超然;屠斌杰
• 申請（專利權）人: 上海天派無線科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042;G06K9/60
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本申請涉及一種圖像坐標識別系統，尤其地，涉及一種基于FPGA的實時視頻圖像坐標識別系統，其可進行交互式投影定位。

背景技術

隨著多媒體技術的不斷發展，需要對視頻圖像進行實時的處理，以及同步的坐標識別及定位，進而進行一些交互式操作。因此，一些相關的處理系統便應運而生。較為常見的交互式投影定位主要有以下幾種方式：

(1)超聲波定位

這是基于回音三角定位技術來進行定位，該技術實現難度較小，但是精度比較差，通常有1～5CM的誤差，而且容易受到反射平面上其他物體干擾，所以使用的產品比較少。

(2)超聲波與紅外結合的方式

該方式將超聲波三角定位和紅外超聲速度差定位兩種方式相結合，是主流的特征點定位方式。此類方式的優點在于定位比較精確，缺點在于必須安裝在投影白板上。這對于使用投影幕的用戶來說不是很方便。

(3)激光光電定位方式

該方式首先采集激光光點信息，然后通過坐標變換來定位，但要求激光亮度高，光斑小。

(4)紅外整列陣列

這種技術通過安裝紅外發射接收器陣列，由特征物體遮擋紅外光導致接收器陣列出現的亮暗變化來定位特征點。但此技術安裝比較麻煩，而且對于大尺寸的發射接收器來說，存在耗電量比較大的問題。

(5)基于觸摸屏定位

將特制的觸摸屏安裝在白板表面，然后根據壓力導致的電壓/電容變化確定壓力點位置。但對于大尺寸的交互式投影場合，安裝大尺寸觸摸屏費用非常昂貴。

因而，使用嵌入式系統進行實時的視頻圖像處理已經成了當前研究的熱點課題。為了實現嵌入式系統的圖像處理，現有的方法包括：首先將圖像數據經過專用處理電路，如硬件電路模塊或專用DSP，進行采集和壓縮處理；然后，將處理后的信號傳送至嵌入式處理器以進行相關的處理。然而，采用專用處理電路進行圖像數據的采集和壓縮處理，雖然能夠較大的提高處理速度，但是由于其增加制造成本、增大電路體積、增大功耗，并且對圖像的處理方式相對固定，難以根據實際需求靈活改變，從而使得上述方式的嵌入式圖像處理系統的應用受到了一定程度的限制。

另一方面，在對視頻圖像的實時處理時，需要進行有效的坐標識別，從而進行一系列的相關操作，如人臉識別，車牌識別，定位識別等，進而可在坐標識別的基礎上進行一系列交互式操作，從而可實時的對所采集到的圖像進行相關的調整和處理。然而，現有技術中對視頻圖像進行的坐標識別通常存在定位精度不夠，定位誤差較大的問題，從而不能準確有效的進行后續交互式操作。

因此，本實用新型提供一種基于FPGA的嵌入式實時視頻圖像識別系統，其體積小，功耗低，功能性強，便于攜帶，可廣泛的應用于相應的處理系統中。

實用新型內容

本實用新型提供一種基于FPGA的實時視頻圖像坐標識別系統，其能夠高效的進行實時坐標識別，使得定位誤差小于2.5mm，同時具有功耗低，成本低，體積小，便于攜帶等優點。

按照本實用新型，提供一種基于FPGA的實時視頻圖像坐標識別系統，所述系統包括：

圖像傳感器，用于采集視頻圖像；

同步動態隨機存取存儲器，用于存儲采集到的視頻圖像數據；

FPGA嵌入式系統，其中所述FPGA嵌入式系統包括：

同步動態隨機存取存儲器控制器，用于控制所述同步動態隨機存取

存儲器的操作；

數字信號處理單元，用于對采集到的視頻圖像數據進行處理；

控制單元，用于控制所述FPGA嵌入式系統的操作；

USB控制器，用于控制所述FPGA嵌入式系統與外部設備的通信。

其中，在視頻采集鏡頭后還安裝一紅外濾光片，并在在視頻圖像的采集后，進行視頻采集鏡頭的畸變校正。

其中，所述圖像傳感器為COMS圖像傳感器，在所述FPGA嵌入式系統的配置下采集到的視頻圖像分辨率為640x480，采集幀率為60幀/秒。

其中，所述同步動態隨機存取存儲器被配置為全頁突發模式，采用異步FIFO作為其與所述FPGA嵌入式系統之間的數據緩沖器。

其中，所述數字信號處理單元又包括圖像預處理模塊和數字識別模塊，所述圖像預處理模塊對圖像進行圖像增強、二值化、歸一化、細化、數字特征值提取等操作，所述數字識別模塊進行建立數字特征庫，模板匹配數字識別等操作。

其中，所述USB控制器為FT245BM。