專利名稱：實時視頻圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)，尤其地，涉及一種基于FPGA的實時視頻圖像 坐標(biāo)識別系統(tǒng)，其可進(jìn)行交互式投影定位。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，需要對視頻圖像進(jìn)行實時的處理，以及同步的坐標(biāo) 識別及定位，進(jìn)而進(jìn)行一些交互式操作。因此，一些相關(guān)的處理系統(tǒng)便應(yīng)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(shù)來進(jìn)行定位，該技術(shù)實現(xiàn)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(chǎn)品比較少。(2)超聲波與紅外結(jié)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(jié)合，是主流的特征 點定位方式。此類方式的優(yōu)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(biāo)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(shù)通過安裝紅外發(fā)射接收器陣列，由特征物體遮擋紅外光導(dǎo)致接收器陣列 出現(xiàn)的亮暗變化來定位特征點。但此技術(shù)安裝比較麻煩，而且對于大尺寸的發(fā)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(jù)壓力導(dǎo)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(tǒng)進(jìn)行實時的視頻圖像處理已經(jīng)成了當(dāng)前研究的熱點課題。 為了實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的圖像處理，現(xiàn)有的方法包括首先將圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過專用處理電路，如 硬件電路模塊或?qū)Ｓ肈SP，進(jìn)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(jìn)行相關(guān)的處理。然而，采用專用處理電路進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)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(jù)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(tǒng)的應(yīng)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(jìn)行有效的坐標(biāo)識別，從而進(jìn)行一系 列的相關(guān)操作，如人臉識別，車牌識別，定位識別等，進(jìn)而可在坐標(biāo)識別的基礎(chǔ)上進(jìn)行一系 列交互式操作，從而可實時的對所采集到的圖像進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整和處理。然而，現(xiàn)有技術(shù)中 對視頻圖像進(jìn)行的坐標(biāo)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(zhǔn)確有效的進(jìn)行后續(xù)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(tǒng)，其體積 小，功耗低，功能性強，便于攜帶，可廣泛的應(yīng)用于相應(yīng)的處理系統(tǒng)中。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種基于FPGA的實時視頻圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)，其能夠高效的進(jìn) 行實時坐標(biāo)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(yōu)點。按照本實用新型，提供一種基于FPGA的實時視頻圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包 括圖像傳感器，用于采集視頻圖像；同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器，用于存儲采集到的視頻圖像數(shù)據(jù)；FPGA嵌入式系統(tǒng)，其中所述FPGA嵌入式系統(tǒng)包括同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器控制器，用于控制所述同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器的操作；數(shù)字信號處理單元，用于對采集到的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；控制單元，用于控制所述FPGA嵌入式系統(tǒng)的操作；USB控制器，用于控制所述FPGA嵌入式系統(tǒng)與外部設(shè)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(jìn)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(tǒng)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(tài)隨機(jī)存取存儲器被配置為全頁突發(fā)模式，采用異步FIFO作為 其與所述FPGA嵌入式系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)緩沖器。其中，所述數(shù)字信號處理單元又包括圖像預(yù)處理模塊和數(shù)字識別模塊，所述圖像 預(yù)處理模塊對圖像進(jìn)行圖像增強、二值化、歸一化、細(xì)化、數(shù)字特征值提取等操作，所述數(shù)字 識別模塊進(jìn)行建立數(shù)字特征庫，模板匹配數(shù)字識別等操作。其中，所述USB控制器為FT245BM。因此，所述基于FPGA的實時視頻圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)能夠有效的進(jìn)行實時的視頻 圖像坐標(biāo)識別，達(dá)到較高的識別率和良好的抗噪性能，以進(jìn)行實時的交互式操作。同時，系 統(tǒng)具有跟蹤多個數(shù)字特征值的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)多點觸摸等高級功能。

圖1為本實用新型的系統(tǒng)使用場景簡圖；圖2為本實用新型的硬件體系結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型視頻采集的光學(xué)成像系統(tǒng)簡圖；圖4為本實用新型視頻采集鏡頭的畸變示意圖；圖5 (a)為本實用新型的SDRAM控制器的設(shè)計圖；圖5(b)為本實用新型的SDRAM控制器的結(jié)構(gòu)圖；[0038]圖6為最大類間方差法選取閾值的流程圖；圖7為Hilditch細(xì)化算法流程圖；圖8為本實用新型圖像特征點提取流程圖；圖9為本實用新型的圖像預(yù)處理流程圖；圖10為本實用新型的模板匹配數(shù)字識別的具體流程圖；圖11為本實用新型的FT245BM芯片的功能框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型做出更為清楚詳細(xì)的說明。圖1是本實用新型的系統(tǒng)的使用場景簡圖。其中視頻采集處理模塊為本實用新型 的核心部分，其能夠捕捉投影幕上的圖像以及用戶使用的筆的筆尖位置，即特征位置。同 時，該視頻采集處理模塊將上述位置信息轉(zhuǎn)換為鼠標(biāo)信息，使投影幕變成一個大的“觸摸 屏”或者“交互式白板”，用戶可以在投影幕上進(jìn)行繪畫、書寫、點擊等工作。另外，該系統(tǒng)還 具有跟蹤多個特征點的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)多點觸摸等高級功能。下面將詳細(xì)介紹本實用新型的系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)。如圖2所示，該系統(tǒng)主要包 括圖像傳感器，F(xiàn)PGA嵌入式系統(tǒng)，SDRAM存儲器，以及USB控制器。其中，該系統(tǒng)的核心單元 是FPGA嵌入式系統(tǒng)。通過在FPGA中實現(xiàn)SDRAM控制器，微控制器以及DSP運算單元來實 現(xiàn)圖像的捕捉，采集，分析以及對USB控制器和SDRAM的控制與操作。其中，所采用的圖像傳感器為CMOS圖像傳感器，其為該系統(tǒng)中數(shù)字圖像采集模 塊的核心。在本實用新型中，采用的是美國OmniVision技術(shù)有限公司生產(chǎn)的COMS圖像 傳感器。該COMS圖像傳感器集成有諸如曝光控制、伽瑪、增益、白色控制、彩色矩陣、彩色 飽和度、色彩控制、窗口等照相功能。能夠通過串行I2C/SCCB總線接口編程，通過編程實 現(xiàn)8位和16位格式的輸出。OV公司定義和配置了一種串行成像控制總線SCCB(Serial CameraControl Bus)，它是一種3線串行總線，可以控制大多數(shù)OV公司的CMOS圖像傳感 器。為減少芯片封裝，SCCB可以在2線串行模式下工作。OV系列傳感器可以通過SCCB接 口提供圖像的全幀采樣，窗口采樣，并且可以完全由用戶來控制圖像質(zhì)量、格式和輸出數(shù)據(jù) 流。所有的圖像處理功能包括曝光控制、gamma、白平衡、色彩飽和度、色調(diào)控制等均可通過 SCCB接口編程實現(xiàn)。為了滿足互動投影的要求，對采集的圖像要求分辨率高，幀數(shù)多，并且 需要根據(jù)環(huán)境設(shè)定合理的曝光時間等參數(shù)。對圖像配置主要是通過FPGA來實現(xiàn)。FPGA接 受COMS圖像傳感器提供的行同步和幀同步信號，并同時向圖像傳感器提供數(shù)據(jù)同步時鐘。 FPGA與圖像傳感器之間有控制信號接口與數(shù)據(jù)信號接口。其中控制信號接口用于由FPGA 配置COMS圖像傳感器，包括進(jìn)行采樣速度，圖片格式，圖片大小，白平衡，增益等的配置。在 該系統(tǒng)中COMS圖像傳感器采集到的圖像的分辨率為640x480，幀率為60幀/秒。實際實驗 表明，該配置能滿足交互投影定位的要求。至于對曝光時間的控制，需要在視頻圖像識別工 作前，先預(yù)采集一些圖片，并對圖片中亮度進(jìn)行柱狀直方圖分析，根據(jù)分析結(jié)果，確定曝光 時間的相關(guān)參數(shù)配置。為了有效提取特征點，本系統(tǒng)使用了近紅外發(fā)光二極管制作的筆頭作為特征點。 如圖3所示，為本系統(tǒng)視頻采集的光學(xué)成像系統(tǒng)簡圖?？梢钥吹脚c普通光學(xué)系統(tǒng)最大的 不同在于，在鏡頭透鏡組的最后增加了一片紅外濾光片。根據(jù)實際情況可以選擇700nm IOOOnm波長的紅外濾片。這里發(fā)光二極管可以是任意類型的二極管，但是為了節(jié)能，特別選 用了 850nm波長的發(fā)光二極管，并配合850nm紅外濾光片使用，從而得到了紅外成像的原始 圖片。另外，為了提供精確的定位，首先需要對采集圖像的鏡頭進(jìn)行畸變校正，并存儲畸 變變形參數(shù)，以便對每個特征點的坐標(biāo)位置進(jìn)行校正。一般地，鏡頭畸變分為桶狀畸變和枕 狀畸變，如圖4所示。通常，國內(nèi)視頻采集鏡頭使用的鏡頭組產(chǎn)生的畸變?yōu)橥盃罨?，鏡頭中心的畸變 通常為0，各點到鏡頭中心的距離可以使用函數(shù)擬合為 R = r (l+ki+^ X r+k3 Xr2......)這里r為點到透鏡中心實際距離，R為變形以后點到透鏡中心的距離。而k1; k2， k3為變形參數(shù)。假設(shè)(u，ν)為理想鏡頭(無任何變形畸變鏡頭)上像素點。而(■，f)是真實鏡頭 中對應(yīng)像素點坐標(biāo)。同理，設(shè)(χ，y)和(A f)分別是理想和真實圖像上任意點的標(biāo)準(zhǔn)化坐 標(biāo)。那么就有 =U + (u-u0)[kl(x2 + y2) + k2(x2 + y2)2]ν =v + (v-v0)[kl(x2 + y2) + k2(x2 + y2)2]在采集系統(tǒng)出廠前，通常使用標(biāo)準(zhǔn)校對圖，例如棋盤格圖，進(jìn)行成像狀況的校對。 通過校對η張圖像中m個特征點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，可以得到2mn個方程。這樣可以通過線性方 程組求解來使用軟件自動計算kl，k2，k3的值，并將值存儲在硬件系統(tǒng)中備用。當(dāng)上述COMS圖像傳感器采集到所需要的數(shù)字視頻圖像后，先將其存儲在SDRAM存 儲器中，以供后續(xù)的FPGA嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的處理。SDRAM作為大容量、高速度、低價格、 低功耗的存儲器件，在嵌入式實時圖像處理系統(tǒng)中具有很高的應(yīng)用價值，但其控制機(jī)制復(fù) 雜。因此需要設(shè)計控制器，以簡化系統(tǒng)對SDRAM的訪問。雖然目前許多微處理器及DSP都 提供了與SDRAM的直接接口，但這種通用控制器的執(zhí)行效率很低，難以滿足實時系統(tǒng)對速 度的要求。因此，在本系統(tǒng)中，F(xiàn)PGA中有專門的SDRAM控制器，用于控制SDRAM上的數(shù)據(jù)存 取。如圖5(a)所示，所述SDRAM控制器包括片選，時鐘，時鐘使能，行列地址選擇，讀 寫選擇，數(shù)據(jù)有效等引腳。其具體結(jié)構(gòu)圖如圖5(b)所示，主要由時鐘鎖相環(huán)模塊、初始化模 塊、刷新控制模塊、數(shù)據(jù)通路模塊、輸入/輸出FIFO模塊、FIFO接口模塊和主控制器模塊組 成。其中，所述時鐘鎖相環(huán)模塊用于將輸入時鐘倍頻為所需要的時鐘，并根據(jù)電路板布局進(jìn) 行相移，以保證在時鐘上升沿準(zhǔn)確的采樣命令和數(shù)據(jù)。所述初始化模塊用于由時間、順序和 個數(shù)的控制命令對SDRAM進(jìn)行初始化配置，并在進(jìn)程結(jié)束后發(fā)出ini_end信號，以啟動主狀 態(tài)機(jī)。所述刷新控制模塊以最長7. 812 μ s的間隔發(fā)出刷新請求信號ref_req，并接收主控 制器發(fā)出的ref_ack信號，重新刷新計數(shù)器。所述數(shù)據(jù)通路模塊用于控制數(shù)據(jù)的有效輸入 /輸出。在本系統(tǒng)中，對SDRAM控制器中讀寫操作的數(shù)據(jù)連續(xù)性要求很高，但讀寫速度比 較低，而對SDRAM中讀寫操作的數(shù)據(jù)連續(xù)性并無要求，但讀寫速度很高。因此需要使用異步 FIFO作為輸入/輸出緩存。另外，由于在本系統(tǒng)中將SDRAM配置為全頁突發(fā)模式，為了充分發(fā)揮SDRAM高速讀寫的特點，輸入/輸出FIFO采用了乒乓操作的流水線結(jié)構(gòu)，其數(shù)據(jù)寬度 為16b，深度可視系統(tǒng)需要而定，但應(yīng)大于一次讀寫的數(shù)據(jù)長度LENGTH，從而在保證數(shù)據(jù)連 續(xù)性的同時，更能降低低速前端對高速SDRAM訪問的影響?，F(xiàn)以輸入FIFO為例，當(dāng)某個輸 入FIFO寫滿LENGTH數(shù)據(jù)時，主控制器從該輸入FIFO讀出數(shù)據(jù)寫入SDRAM，同時系統(tǒng)向另一 個輸入FIFO寫入數(shù)據(jù)。FIFO接口模塊的作用是將FIFO的狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換為主控制器的讀寫請求信號，并 控制切換輸入/輸出的兩個FIFO。以向SDRAM寫入數(shù)據(jù)為例，若某個輸入FIFO的寫入數(shù) 據(jù)個數(shù)標(biāo)志信號in_Wr_USed與LENGTH相等，則向主控制器發(fā)出寫SDRAM請求，并將該輸入 FIFO中的LENGTH長度的數(shù)據(jù)一次寫入SDRAM，同時控制系統(tǒng)向另一個輸入FIFO寫入數(shù)據(jù)。另外，由于SDRAM支持多種工作模式，將其全部包含在主控制器狀態(tài)機(jī)中會大大 增加設(shè)計難度，并降低運行速度?？紤]到一些模式在實時圖像處理系統(tǒng)中并不需要，所以可 對SDRAM主控制器韻狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的簡化。對于主控制器模塊，當(dāng)SDRAM工作在全頁突發(fā)模式時，讀寫操作所訪問的 地址將在頁內(nèi)循環(huán)，直至收到Burst-I^ermi-nate命令或Pre-charge命令。由于在 Burst-Termi-nate命令后還需發(fā)出I^re-charge命令才能保證芯片正常工作。因此設(shè)計 采用了 I^re-charge命令終止頁模式。為保證LENGTH數(shù)據(jù)正確讀出或?qū)懭隨DRAM，發(fā)出 I^re-charge命令時必須滿足一定的時序要求。對于讀操作，I^e-charge應(yīng)在最后一個有 效輸出數(shù)據(jù)之前CL-I時鐘發(fā)出；對于寫操作，Pre-charge應(yīng)在最后一個有效輸入數(shù)據(jù)之后 tDPL時間發(fā)出。當(dāng)SDRAM中的數(shù)據(jù)被讀入FPGA中后，需要對得到的數(shù)字視頻圖像進(jìn)行相應(yīng)的處 理，以獲得所需的定位信息。上述處理過程均在FPGA中的數(shù)字信號處理單元中完成。其中， 所述數(shù)字信號處理又包括圖像預(yù)處理和數(shù)字識別兩部分。在圖像預(yù)處理過程中，需要對得到的數(shù)字視頻圖像進(jìn)行圖像增強、二值化、歸一 化、細(xì)化、數(shù)字特征值提取等操作。首先，進(jìn)行圖像增強操作。圖像增強是增強圖像中的有用信息，它可以是一個失真 的過程，其目的是改善圖像的視覺效果，針對給定圖像的應(yīng)用場合，有目的地強調(diào)圖像的整 體或局部特性，擴(kuò)大圖像中不同物體特征之間的差別，滿足某些特殊分析的需要。其方法是 通過一定手段對原圖像附加一些信息或變換數(shù)據(jù)，有選擇地突出圖像中感興趣的特征或者 抑制/掩蓋圖像中某些不需要的特征，使圖像與視覺響應(yīng)特性相匹配。在圖像增強過程中， 不分析圖像降質(zhì)的原因，處理后的圖像不一定逼近原始圖像。圖像增強技術(shù)根據(jù)增強處理 過程所在的空間不同，可分為基于空域的算法和基于頻域的算法兩大類?；诳沼虻乃惴?處理時直接對圖像灰度級做運算，具有代表性的有局部求平均值法和中值濾波法等，它們 可用于去除或減弱噪聲；基于頻域的算法是在圖像的某種變換域內(nèi)對圖像的變換系數(shù)值進(jìn) 行某種修正，是一種間接增強的算法。具體的基于頻域的算法把圖像看成一種二維信號，對 其進(jìn)行基于二維傅里葉變換的信號增強。其中，采用低通濾波法，可去掉圖中的噪聲；采用 高通濾波法，則可增強邊緣等高頻信號，使模糊的圖片變得清晰。具體地，基于空域的算法分為點運算算法和鄰域去噪算法。點運算算法即灰度級 校正、灰度變換和直方圖修正等，目的是使圖像成像均勻，或擴(kuò)大圖像動態(tài)范圍，擴(kuò)展對比 度。鄰域去噪算法分為圖像平滑和銳化兩種。平滑一般用于消除圖像噪聲，但是也容易引起邊緣的模糊，常用算法有均值濾波、中值濾波。銳化的目的在于突出物體的邊緣輪廓，便 于目標(biāo)識別，常用算法有梯度法、算子、高通濾波、掩模匹配法、統(tǒng)計差值法等。上述處理之后，需要對圖像進(jìn)行二值化處理。二值化就是為了使整個圖像呈現(xiàn) 出明顯的黑白效果，而讓圖像上的所有點的灰度值只用兩種可能表示，即不是“0”就為 “255”。二值化的最終目的為在原圖像中反映圖像結(jié)構(gòu)的灰度值差別經(jīng)映射后被保留，而不 反映圖像結(jié)構(gòu)的灰度值抖動被消除，從而最終得到的只是構(gòu)成字符圖像的關(guān)鍵信息。二值 化的關(guān)鍵步驟是確定閾值，而確定閾值主要分為兩種方法定閥值法和自適應(yīng)閾值。其中定 閾值法思想簡單，實現(xiàn)起來也比較容易。首先對灰度圖像進(jìn)行掃描，根據(jù)得到圖像中點的亮 度情況，自動地設(shè)定一個閥值。比如說，想使圖像中70%的點的顏色是黑色的，那么這個閥 值就應(yīng)該取整個圖像中所有像素亮度值排序中的70%位置上的亮度值，高于這個值的就認(rèn) 為是“255”，即白色，低于這個值就認(rèn)為是“0”，即黑色。一般來說，它要求在設(shè)定之前對整 個圖像的亮度有大致地了解。但這種辦法局限性大，使用面窄。實際應(yīng)用中，文件中的顏色 千差萬別，用定閾值的方法可能得到的結(jié)果就是黑黑的一片或者白茫茫一片。所以自適應(yīng) 的閾值選定法得到了更為廣泛的研究和應(yīng)用。其主要利用直方圖進(jìn)行相應(yīng)的選定。直方圖 是一種集合圖形表，是根據(jù)圖像中各個灰度的點的數(shù)量分布情況，以組距為底邊、以頻數(shù)為 高度的一系列連接起來的直方型矩形圖。實際上就是利用了統(tǒng)計的思想，統(tǒng)計的越詳細(xì)越 容易確定這個最優(yōu)閾值。通常，在直方圖中，較黑的部分和較白的部分中間行成一個波谷， 這個波谷的值就是閾值的最佳值。實際上自適應(yīng)的方法全部是基于統(tǒng)計學(xué)的結(jié)果，主要的 選取方法有極小值點閾值、最優(yōu)閾值、最大類間方差法閾值。在本系統(tǒng)中，采用的是最大類間方差法。由Ostu提出的最大類間方差法，算法簡 單、穩(wěn)定有效，是一種受到普遍歡迎的閾值選取方法。其基本思路是將直方圖在某一閾值處 分割成兩組，當(dāng)被分成的兩組的方差為最大時，得到閾值。因為方差是灰度分布均勻性的一 種量度，方差值越大，說明構(gòu)成圖像的兩部分差別越大，當(dāng)部分目標(biāo)錯分為背景或部分背景 錯分為目標(biāo)都會導(dǎo)致兩部分差別變小。因此，類間方差最大的分割意味著錯分概率最小。如圖6所示，即為最大類間方差法的流程圖。以一幅灰度值為1 M級，灰度值為 i的像素數(shù)為Iii的圖像為例，我們可以得到
M總像素數(shù)=
i=l各灰度值出現(xiàn)的概率Pi = ni/N設(shè)灰度門限值為k，則圖像像素按灰度級被分為兩類
權(quán)利要求1.一種實時視頻圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 圖像傳感器，用于采集視頻圖像；同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器，用于存儲采集到的視頻圖像數(shù)據(jù)； FPGA嵌入式系統(tǒng)，其中所述FPGA嵌入式系統(tǒng)包括同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器控制器，用于控制所述同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器的操作；數(shù)字信號處理單元，用于對采集到的視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；控制單元，用于控制所述FPGA嵌入式系統(tǒng)的操作；USB控制器，用于控制所述FPGA嵌入式系統(tǒng)與外部設(shè)備的通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時視頻圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)，其特征在于，還包含一視頻采 集鏡頭，在所述視頻采集鏡頭后還安裝一紅外濾光片，用于在視頻圖像的采集后，進(jìn)行視頻 采集鏡頭的畸變校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時視頻圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像傳感器 為在所述FPGA嵌入式系統(tǒng)的配置下采集分辨率為640x480，幀率為60幀/秒的視頻圖像的 COMS圖像傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時視頻圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)，所述USB控制器為FT245BM。
專利摘要本實用新型涉及一種實時視頻圖像坐標(biāo)識別系統(tǒng)，包括圖像傳感器，F(xiàn)PGA嵌入式系統(tǒng)，SDRAM存儲器以及USB控制器。通過進(jìn)行實時視頻采集、視頻分析、捕獲特征點，特征點位置坐標(biāo)變換與計算機(jī)通信等一系列工作，實現(xiàn)了對數(shù)字視頻圖像的實時坐標(biāo)識別以及交互式操作。本實用新型具有很好的定位精度，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(yōu)點。
文檔編號G06F3/042GK201853209SQ20102015936
公開日2011年6月1日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者國海欣, 屠斌杰, 彭超然, 徐睿, 高俊華 申請人:上海天派無線科技有限公司