基于肤色模型和中值滤波的手部检测算法FPGA实现,包括tb测试文件和MATLAB辅助验证

简介: 该内容是关于一个基于肤色模型和中值滤波的手部检测算法的描述,包括算法的运行效果图和所使用的软件版本(matlab2022a, vivado2019.2)。算法分为肤色分割和中值滤波两步,其中肤色模型在YCbCr色彩空间定义,中值滤波用于去除噪声。提供了一段核心程序代码,用于处理图像数据并在FPGA上实现。最终,检测结果输出到"hand.txt"文件。

1.算法运行效果图预览
RTL图:

image.png

仿真图:

image.png

导入到matlab显示效果如下:

image.png

2.算法运行软件版本
matlab2022a

vivado2019.2

3.算法理论概述
在计算机视觉领域,基于肤色模型和中值滤波的手部检测方法是一种常见的初步定位策略。该方法主要分为两大部分:肤色分割以区分出图像中的皮肤区域,以及中值滤波以消除噪声并保持关键边缘信息。

3.1 肤色模型建立与应用
肤色模型是基于人手的肤色特征建立的一种颜色空间表示或概率分布模型,用于识别图像中的肤色像素点。一种常用的肤色模型是在YCbCr色彩空间下构建:

image.png

   其中 R、G、B 分别代表RGB三通道的像素值,Y 是亮度分量,Cb 和 Cr 是色度分量。根据统计分析,在特定范围内的 Cb 和 Cr 值可以很好地表征肤色。例如:

image.png

3.2 中值滤波器的运用
在初步确定肤色区域后,为了去除如光照变化、传感器噪声等导致的非结构噪声,通常采用 中值滤波 方法来平滑处理肤色区域:

image.png

    结合肤色模型与中值滤波的手部检测算法能够有效地从复杂背景中分离出手部区域。实际应用时,还需要考虑光照、视角变化等因素的影响,并可能结合其他高级计算机视觉技术(如机器学习分类器或深度学习模型)进行精确的手部姿态估计和跟踪。

4.部分核心程序
````timescale 1ns / 1ps

module TEST();

reg i_clk;
reg i_rst;
reg [7:0] Isave[0:220000];
integer fids;

integer dat;
integer Pix_begin;
integer Sizes;

initial
begin
fids = $fopen("D:\FPGA_Proj\FPGAtest\code\test.bmp","rb");
dat = $fread(Isave,fids);
//有效像素起始位置
Pix_begin = {Isave[13], Isave[12], Isave[11], Isave[10]};
//尺寸
Sizes = {Isave[5], Isave[4], Isave[3], Isave[2]};

$fclose(fids);

end

initial
begin
i_clk=1;
i_rst=1;

1000

i_rst=0;
end

always #5 i_clk=~i_clk;

integer jj=0;
reg [7:0]R;
reg [7:0]G;
reg [7:0]B;
always@(posedge i_clk)
begin
R<=Isave[jj+2];//这个datas可以用于输入到FPGA的后期处理
G<=Isave[jj+1];//这个datas可以用于输入到FPGA的后期处理
B<=Isave[jj];//这个datas可以用于输入到FPGA的后期处理
jj<=jj+3;
end

wire [7:0]o_Rmed,o_Gmed,o_Bmed;
wire [7:0]o_Y;// Y
wire [7:0]o_Cr;// Y
wire [7:0]o_Cb;// Y
wire [7:0]o_hand_check;

tops tops_u(
.i_clk (i_clk),
.i_rst (i_rst),
.i_R (R),
.i_G (G),
.i_B (B),
.o_Rmed (o_Rmed),
.o_Gmed (o_Gmed),
.o_Bmed (o_Bmed),
.o_Y (o_Y),// Y
.o_Cr (o_Cr),// Y
.o_Cb (o_Cb),// Y
.o_hand_check (o_hand_check)
);

integer fout1;
initial begin
fout1 = $fopen("hand.txt","w");
end

always @ (posedge i_clk)
begin
if(jj<=65536*3+54 & jj>54)
$fwrite(fout1,"%d\n",o_hand_check);
else
$fwrite(fout1,"%d\n",0);
end
endmodule

```

相关文章
|
6天前
|
存储 算法
基于HMM隐马尔可夫模型的金融数据预测算法matlab仿真
本项目基于HMM模型实现金融数据预测,包括模型训练与预测两部分。在MATLAB2022A上运行,通过计算状态转移和观测概率预测未来值,并绘制了预测值、真实值及预测误差的对比图。HMM模型适用于金融市场的时间序列分析,能够有效捕捉隐藏状态及其转换规律,为金融预测提供有力工具。
|
6天前
|
机器学习/深度学习 算法 信息无障碍
基于GoogleNet深度学习网络的手语识别算法matlab仿真
本项目展示了基于GoogleNet的深度学习手语识别算法,使用Matlab2022a实现。通过卷积神经网络(CNN)识别手语手势,如&quot;How are you&quot;、&quot;I am fine&quot;、&quot;I love you&quot;等。核心在于Inception模块,通过多尺度处理和1x1卷积减少计算量,提高效率。项目附带完整代码及操作视频。
|
9天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于深度学习网络的宝石类型识别算法matlab仿真
本项目利用GoogLeNet深度学习网络进行宝石类型识别,实验包括收集多类宝石图像数据集并按7:1:2比例划分。使用Matlab2022a实现算法,提供含中文注释的完整代码及操作视频。GoogLeNet通过其独特的Inception模块,结合数据增强、学习率调整和正则化等优化手段,有效提升了宝石识别的准确性和效率。
|
1月前
|
JSON Java 测试技术
SpringCloud2023实战之接口服务测试工具SpringBootTest
SpringBootTest同时集成了JUnit Jupiter、AssertJ、Hamcrest测试辅助库,使得更容易编写但愿测试代码。
60 3
|
2月前
|
JSON 算法 数据可视化
测试专项笔记(一): 通过算法能力接口返回的检测结果完成相关指标的计算(目标检测)
这篇文章是关于如何通过算法接口返回的目标检测结果来计算性能指标的笔记。它涵盖了任务描述、指标分析(包括TP、FP、FN、TN、精准率和召回率),接口处理,数据集处理,以及如何使用实用工具进行文件操作和数据可视化。文章还提供了一些Python代码示例,用于处理图像文件、转换数据格式以及计算目标检测的性能指标。
73 0
测试专项笔记(一): 通过算法能力接口返回的检测结果完成相关指标的计算(目标检测)
|
3月前
|
移动开发 JSON Java
Jmeter实现WebSocket协议的接口测试方法
WebSocket协议是HTML5的一种新协议,实现了浏览器与服务器之间的全双工通信。通过简单的握手动作,双方可直接传输数据。其优势包括极小的头部开销和服务器推送功能。使用JMeter进行WebSocket接口和性能测试时,需安装特定插件并配置相关参数,如服务器地址、端口号等,还可通过CSV文件实现参数化,以满足不同测试需求。
259 7
Jmeter实现WebSocket协议的接口测试方法
|
3月前
|
JSON 移动开发 监控
快速上手|HTTP 接口功能自动化测试
HTTP接口功能测试对于确保Web应用和H5应用的数据正确性至关重要。这类测试主要针对后台HTTP接口,通过构造不同参数输入值并获取JSON格式的输出结果来进行验证。HTTP协议基于TCP连接,包括请求与响应模式。请求由请求行、消息报头和请求正文组成,响应则包含状态行、消息报头及响应正文。常用的请求方法有GET、POST等,而响应状态码如2xx代表成功。测试过程使用Python语言和pycurl模块调用接口,并通过断言机制比对实际与预期结果,确保功能正确性。
271 3
快速上手|HTTP 接口功能自动化测试
|
3月前
|
JavaScript 前端开发 测试技术
ChatGPT与接口测试
ChatGPT与接口测试,测试通过
56 5
|
2月前
|
JavaScript 前端开发 API
vue尚品汇商城项目-day02【9.Home组件拆分+10.postman测试接口】
vue尚品汇商城项目-day02【9.Home组件拆分+10.postman测试接口】
43 0
|
4月前
|
网络协议 测试技术 网络安全
Python进行Socket接口测试的实现
在现代软件开发中,网络通信是不可或缺的一部分。无论是传输数据、获取信息还是实现实时通讯,都离不开可靠的网络连接和有效的数据交换机制。而在网络编程的基础中,Socket(套接字)技术扮演了重要角色。 Socket 允许计算机上的程序通过网络进行通信,它是网络通信的基础。Python 提供了强大且易于使用的 socket 模块,使开发者能够轻松地创建客户端和服务器应用,实现数据传输和交互。 本文将深入探讨如何利用 Python 编程语言来进行 Socket 接口测试。我们将从基础概念开始介绍,逐步引导大家掌握创建、测试和优化 socket 接口的关键技能。希望本文可以给大家的工作带来一些帮助~