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
|
1月前
|
数据采集 机器学习/深度学习 大数据
行为检测代码(一):超详细介绍C3D架构训练+测试步骤
这篇文章详细介绍了C3D架构在行为检测领域的应用,包括训练和测试步骤,使用UCF101数据集进行演示。
40 1
行为检测代码(一):超详细介绍C3D架构训练+测试步骤
|
1月前
|
运维
【运维基础知识】用dos批处理批量替换文件中的某个字符串(本地单元测试通过,部分功能有待优化,欢迎指正)
该脚本用于将C盘test目录下所有以t开头的txt文件中的字符串“123”批量替换为“abc”。通过创建批处理文件并运行,可实现自动化文本替换,适合初学者学习批处理脚本的基础操作与逻辑控制。
134 56
|
1月前
|
机器学习/深度学习 JSON 算法
实例分割笔记(一): 使用YOLOv5-Seg对图像进行分割检测完整版(从自定义数据集到测试验证的完整流程)
本文详细介绍了使用YOLOv5-Seg模型进行图像分割的完整流程,包括图像分割的基础知识、YOLOv5-Seg模型的特点、环境搭建、数据集准备、模型训练、验证、测试以及评价指标。通过实例代码,指导读者从自定义数据集开始,直至模型的测试验证,适合深度学习领域的研究者和开发者参考。
358 3
实例分割笔记(一): 使用YOLOv5-Seg对图像进行分割检测完整版(从自定义数据集到测试验证的完整流程)
|
29天前
|
监控 算法 数据安全/隐私保护
基于三帧差算法的运动目标检测系统FPGA实现,包含testbench和MATLAB辅助验证程序
本项目展示了基于FPGA与MATLAB实现的三帧差算法运动目标检测。使用Vivado 2019.2和MATLAB 2022a开发环境,通过对比连续三帧图像的像素值变化,有效识别运动区域。项目包括完整无水印的运行效果预览、详细中文注释的代码及操作步骤视频,适合学习和研究。
|
1月前
|
安全 Linux 网络安全
Kali 渗透测试:利用HTA文件进行渗透攻击
Kali 渗透测试:利用HTA文件进行渗透攻击
|
2月前
|
Java C++
代码文件间重复性测试
本文介绍了如何使用代码相似性检测工具simian来找出代码文件中的重复行,并通过示例指令展示了如何将检测结果输出到指定的文本文件中。
|
1月前
|
安全 Linux 网络安全
Kali渗透测试:自动播放文件攻击
Kali渗透测试:自动播放文件攻击
|
2月前
|
人工智能 计算机视觉
AI计算机视觉笔记十五:编写检测的yolov5测试代码
该文为原创文章,如需转载,请注明出处。本文作者在成功运行 `detect.py` 后,因代码难以理解而编写了一个简易测试程序,用于加载YOLOv5模型并检测图像中的对象,特别是“人”类目标。代码实现了从摄像头或图片读取帧、进行颜色转换,并利用YOLOv5进行推理,最后将检测框和置信度绘制在输出图像上,并保存为 `result.jpg`。如果缺少某些模块,可使用 `pip install` 安装。如涉及版权问题或需获取完整代码,请联系作者。
|
2月前
|
监控 算法 安全
基于颜色模型和边缘检测的火焰识别FPGA实现,包含testbench和matlab验证程序
本项目展示了基于FPGA的火焰识别算法,可在多种应用场景中实时检测火焰。通过颜色模型与边缘检测技术,结合HSV和YCbCr颜色空间,高效提取火焰特征。使用Vivado 2019.2和Matlab 2022a实现算法,并提供仿真结果与测试样本。FPGA平台充分发挥并行处理优势,实现低延迟高吞吐量的火焰检测。项目包含完整代码及操作视频说明。
|
2月前
|
安全 测试技术 数据库
华测检测软件登记测试
软件产品登记测试由检测机构根据委托方提供的材料,验证软件功能是否正常运行。自2000年起,测试报告可用于增值税退税、双软认证评估及高新企业认定等。测试涵盖应用、嵌入式、数据库及系统软件等,依据GB/T 25000.51-2016标准,确保软件质量并提升产品销售力及企业信任度。由具备CNAS及CMA资质的CTI华测检测提供专业服务,涵盖通用应用软件测评、APP安全检测及信息安全服务等多个方向。