[实用新型]实时视频图像坐标识别系统

说明书

技术领域

本申请涉及一种图像坐标识别系统，尤其地，涉及一种基于FPGA的实时视频图像坐标识别系统，其可进行交互式投影定位。

背景技术

随着多媒体技术的不断发展，需要对视频图像进行实时的处理，以及同步的坐标识别及定位，进而进行一些交互式操作。因此，一些相关的处理系统便应运而生。较为常见的交互式投影定位主要有以下几种方式：

(1)超声波定位

这是基于回音三角定位技术来进行定位，该技术实现难度较小，但是精度比较差，通常有1～5CM的误差，而且容易受到反射平面上其他物体干扰，所以使用的产品比较少。

(2)超声波与红外结合的方式

该方式将超声波三角定位和红外超声速度差定位两种方式相结合，是主流的特征点定位方式。此类方式的优点在于定位比较精确，缺点在于必须安装在投影白板上。这对于使用投影幕的用户来说不是很方便。

(3)激光光电定位方式

该方式首先采集激光光点信息，然后通过坐标变换来定位，但要求激光亮度高，光斑小。

(4)红外整列阵列

这种技术通过安装红外发射接收器阵列，由特征物体遮挡红外光导致接收器阵列出现的亮暗变化来定位特征点。但此技术安装比较麻烦，而且对于大尺寸的发射接收器来说，存在耗电量比较大的问题。

(5)基于触摸屏定位

将特制的触摸屏安装在白板表面，然后根据压力导致的电压/电容变化确定压力点位置。但对于大尺寸的交互式投影场合，安装大尺寸触摸屏费用非常昂贵。

因而，使用嵌入式系统进行实时的视频图像处理已经成了当前研究的热点课题。为了实现嵌入式系统的图像处理，现有的方法包括：首先将图像数据经过专用处理电路，如硬件电路模块或专用DSP，进行采集和压缩处理；然后，将处理后的信号传送至嵌入式处理器以进行相关的处理。然而，采用专用处理电路进行图像数据的采集和压缩处理，虽然能够较大的提高处理速度，但是由于其增加制造成本、增大电路体积、增大功耗，并且对图像的处理方式相对固定，难以根据实际需求灵活改变，从而使得上述方式的嵌入式图像处理系统的应用受到了一定程度的限制。

另一方面，在对视频图像的实时处理时，需要进行有效的坐标识别，从而进行一系列的相关操作，如人脸识别，车牌识别，定位识别等，进而可在坐标识别的基础上进行一系列交互式操作，从而可实时的对所采集到的图像进行相关的调整和处理。然而，现有技术中对视频图像进行的坐标识别通常存在定位精度不够，定位误差较大的问题，从而不能准确有效的进行后续交互式操作。

因此，本实用新型提供一种基于FPGA的嵌入式实时视频图像识别系统，其体积小，功耗低，功能性强，便于携带，可广泛的应用于相应的处理系统中。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于FPGA的实时视频图像坐标识别系统，其能够高效的进行实时坐标识别，使得定位误差小于2.5mm，同时具有功耗低，成本低，体积小，便于携带等优点。

按照本实用新型，提供一种基于FPGA的实时视频图像坐标识别系统，所述系统包括：

图像传感器，用于采集视频图像；

同步动态随机存取存储器，用于存储采集到的视频图像数据；

FPGA嵌入式系统，其中所述FPGA嵌入式系统包括：

同步动态随机存取存储器控制器，用于控制所述同步动态随机存取

存储器的操作；

数字信号处理单元，用于对采集到的视频图像数据进行处理；

控制单元，用于控制所述FPGA嵌入式系统的操作；

USB控制器，用于控制所述FPGA嵌入式系统与外部设备的通信。

其中，在视频采集镜头后还安装一红外滤光片，并在在视频图像的采集后，进行视频采集镜头的畸变校正。

其中，所述图像传感器为COMS图像传感器，在所述FPGA嵌入式系统的配置下采集到的视频图像分辨率为640x480，采集帧率为60帧/秒。

其中，所述同步动态随机存取存储器被配置为全页突发模式，采用异步FIFO作为其与所述FPGA嵌入式系统之间的数据缓冲器。

其中，所述数字信号处理单元又包括图像预处理模块和数字识别模块，所述图像预处理模块对图像进行图像增强、二值化、归一化、细化、数字特征值提取等操作，所述数字识别模块进行建立数字特征库，模板匹配数字识别等操作。

其中，所述USB控制器为FT245BM。