[发明专利]基于FPGA的图像纹理检索系统及检索方法

说明书

本发明涉及一种基于FPGA的图像纹理检索系统及检索方法，检索系统包括CMOS传感器、显示模块、FPGA芯片、SDRAM存储器、串行配置器件和JTAG接口；CMOS传感器用于采集图像；FPGA芯片用于计算图像的纹理特征值，将图像的纹理特征值数据保存至SDRAM存储器的样本库中；并计算CMOS传感器采集到的输入图像与SDRAM存储器的样本库中每一幅图像的纹理相似度，得到纹理相似度最大的样本库中图像；显示模块用于显示CMOS传感器采集到的输入图像、与输入图像的纹理相似度最大的样本库中的图像以及两图像的纹理相似度。本发明的检索成功率和准确性高，且处理速度快。

技术领域

本发明涉及图像检索技术，具体涉及一种基于FPGA的图像纹理检索系统及检索方法。

背景技术

图像检索技术是根据图像、图像的内容语义以及上下文联系进行查找，以图像语义特征为线索从图像数据库中检出具有相似特性的其它图像。立足于图像内容，对图像进行分析和检索。相比而言，尽管图像检索已经出现了诸如直方图、颜色矩、颜色集等多种表征图像特征的方法，但是要突破对低层次特征的分析，实现更高语义上的检索，实现难度大，进展慢。

现有的图像检索技术中，常用的是采用颜色和形状特征来检索物体，形状特征是根据面积、周长、形状矩等全局和局部特征来提取目标的轮廓或描述目标轮廓所包围的区域的性质。

郭士会等人提出了一种基于颜色的图像检索方法，主要是从颜色直方图、颜色空间特征和模糊颜色直方图进行图像检索，但由于单从颜色特征进行检索时，很有可能检索出来是颜色特征类似的不同物体，因此此方法检索的成功率较低。而由付玮等人提出的基于形状特征的图像检索技术主要是对形状特征进行提取，但是由于图像的平移变换、尺度变换和旋转变换不变性问题，使基于形状特征检索的成功率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决现有技术存在问题的基于FPGA的图像纹理检索系统及检索方法。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于FPGA的图像纹理检索系统，包括CMOS传感器、图像处理模块和显示模块；所述图像处理模块包括FPGA芯片、SDRAM存储器、串行配置器件和JTAG接口；

所述CMOS传感器用于采集图像；

所述FPGA芯片用于计算图像的纹理特征值，将图像的纹理特征值数据保存至SDRAM存储器的样本库中；并计算CMOS传感器采集到的输入图像与SDRAM存储器的样本库中每一幅图像的纹理相似度，得到纹理相似度最大的样本库中图像；

所述串行配置器件用于FPGA芯片每次上电初始化时重新加载配置数据；

所述JTAG接口用于下载调试程序；

所述显示模块用于显示CMOS传感器采集到的输入图像、与输入图像的纹理相似度最大的样本库中的图像以及两图像的纹理相似度。

本发明还提供一种基于FPGA的图像纹理检索方法，包括以下步骤：

步骤1，FPGA芯片对CMOS传感器进行参数设置，CMOS传感器开始采集图像；

步骤2，在FPGA芯片中计算图像的纹理特征值，并将图像的纹理特征值数据保存在SDRAM存储器的样本库中；

步骤3，提取SDRAM存储器样本库中的每一幅图像和CMOS传感器采集到的输入图像的纹理特征值，并计算CMOS传感器采集到的输入图像与SDRAM存储器中每一幅图像的纹理相似度；

步骤4，通过图像格式转换将输入图像、与输入图像纹理相似度最大的的图像以及两图像的纹理相似度输出到显示单元。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：