[發明專利]基于FPGA的人員閘門視覺識別控制方法及系統

有效

• 申請號: 201210513567.X
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN103049737A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 張鵬;何志軍;張磊;徐思敏;馬寧;李波
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/64;G06K9/54
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

1.一種基于FPGA的人員閘門視覺識別控制方法，包括以下步驟：

（1）獲取人員閘門動作功能區域的黑白背景圖像并預存，提取背景圖像的灰度特征數據，建立背景圖像灰度特征矩陣；

（2）采集人員閘門動作功能區域的實時圖像，并提取所采集到的實時圖像的灰度特征，建立實時圖像灰度特征矩陣；

（3）將所提取的實時圖像的灰度特征與預存的背景圖像灰度特征數據進行對比，計算所提取的實時圖像的灰度特征與背景圖像灰度特征的相似度；

（4）查看所述的相似度是否小于設定值，若是則說明人員閘門動作功能區域存在阻擋物；若否則說明不存在阻擋物，可執行人員閘門開門動作。

2.如權利要求1所述的一種基于FPGA的人員閘門視覺識別控制方法，其特征在于，當人員閘門動作功能區域存在阻擋物時，該方法還包括以下步驟：

（5）確定阻擋物的高度，查看阻擋物的高度是否大于高度設定值，若是則控制人員閘門不動作，若否則執行人員閘門開門動作。

3.如權利要求1或2所述的一種基于FPGA的人員閘門視覺識別控制方法，其特征在于：步驟（1）中，預存N張人員閘門動作區域的黑白背景圖像，并分別提取每張背景圖像的背景圖像特征數據，建立背景圖像灰度特征矩陣；N為大于等于1的整數。

4.如權利要求3所述的一種基于FPGA的人員閘門視覺識別控制方法，其特征在于：步驟（3）中，將提取到的實時圖像的灰度特征分別與預存的N張背景圖像的背景圖像灰度特征進行比對，計算每一幀實時圖像與背景圖像的相似度，得到N個相似度。

5.如權利要求4所述的一種基于FPGA的人員閘門視覺識別控制方法，其特征在于：步驟（3）中，將N個相似度進行加權平均，得到實時圖像與背景圖像的最終相似度，將計算實時圖像的灰度特征與背景圖像灰度特征的相似度的計算公式為：

s=1-1n×mΣ0≤i≤n-10≤j≤m-1|xij-yij255|]]>

其中，s表示相似度，s的取值范圍為[0,1]、x_ij表示背景圖像灰度特征矩陣的矩陣元素，y_ij表示實時圖像灰度特征矩陣的矩陣元素，背景圖像和實時圖像的大小均為n×m個像素點。

6.如權利要求5所述的一種基于FPGA的人員閘門視覺識別控制方法，其特征在于：步驟（2）中，利用圖像采集卡通過PCI、PXI、TCP/IP或者RS-232串口總線采集人員閘門動作功能區域的實時圖像，采集時設定圖像采集卡的設定采集速率。

7.如權利要求6所述的一種基于FPGA的人員閘門視覺識別控制方法，其特征在于：步驟（2）中，提取所采集到的圖像數據的灰度特征前，對采集到的圖像數據進行預處理；所述預處理包括濾波、去噪聲和圖像平滑處理。

8.如權利要求1所述的一種基于FPGA的人員閘門視覺識別控制方法，其特征在于：步驟（4）中，所述的設定值為0.95。