参考基于dsp（数字信号处理器）的肤色检测系统研究报告

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1、2011年度开放实验项目研究报告项目名称：基于DSP的肤色检测系统项目负责人：专业：学号：学院：项目组成员：指导教师：项目类别：√一般项目□专利培育项目二〇一一年十二月一日目录摘要2第1节前言21.1项目研究的问题21.2项目的背景21.3项目研究的目的与意义21.4研究的总体思路、框架3第2节肤色检测的相关理论与技术42.1颜色空间的选择42.2肤色检测的算法实现数学模型42.3视频显示程序的运行过程、控制过程52.3.1视频显示程序的流程52.3.2视频显示程序的流程中各个模块的具体实现功能52.4RF-5程序框架62.5系统硬件电路的设计与实现72.5.1TVP

2、5150A模拟视频输入72.5.2TVP5150A与DSP数字视频流（解码器）的连接72.5.3DSP与SAA7105H（编码器）的数据口连接82.5.4SAA7105H(视频编码器)输出电路82.6软件设计与实现92.6.1程序设计的架构92.6.2程序包含文件介绍：92.6.3实验过程中用的的软件工具102.7项目主要创新点10第3节功能测试与结果分析103.1功能测试103.2结果分析11第4节项目成果11结束语11参考文献12附录13基于DSP的肤色检测系统摘要随着视频图像采集设备的普及，近年来对图像中肤色区域分割的研究日趋活。在与人有关的各种机器视觉系统中，

3、肤色检测技术正得到越来越多的应用，具有巨大的市场潜力。本项目设计了基于DSP的实时肤色检测系统。根据摄像头拍摄的图像，经过TVP5150A视频解码器的数据流，由TMS320DM643进行处理，然后经过OSDFPGA（Xilinx的XC2S300E-6PQ208C）的数据处理，最后经SAA7105H视频编码器输出到显示器。第1节前言1.1项目研究的问题对基于DSP硬件技术的肤色检测应用，主要进行研究的内容如下所示：（1）图像增强算法的研究，学习YCbCr色彩空间与通用阈值方法的肤色检测；（2）研究在CCS软件开发平台上，采用C编程的实现方法，以及为实现实时要求，而对C编

4、译器的优化处理方法；（3）研究视频显示程序的运行过程、控制过程；（4）学习如何在视频显示程序中增加图像处理算法。1.2项目的背景肤色特征是人体表面的重要特征，在人脸检测与识别、基于内容的不良图像过滤系统中有着重要地位，这是因为对颜色特征的处理较人脸其他特征的处理简单快速，而且颜色信息对方向不敏感，可以对旋转或表情变化的人脸进行检测，因此基于肤色的人脸检测就成为一类非常重要的方法。1.3项目研究的目的与意义肤色检测问题作为与人相关的多种图像处理应用的重要组成部分，其目的就是要检测出一幅图片中的人体肤色区域，尽量做到快速、准确，以达到实时应用的目的。本文从实时的角度出发，

5、提出了适合于各种实时应用的肤色检测方法，也同时提出了一种行之有效的混淆背景去除方法。当前基于肤色检测算法的应用是一种很流行的趋势，并且已经有了大量的应用，目前比较典型的应用包括：人脸检测与识别、表情识别、手势识别、基于部分内容的图像与视频检索、新的人机接口技术、肌体检测和黄色图片过滤等方面；以及计算机图形学真实感润色、视频监控、皮肤疾病诊断，化妆品效果量化分析、通过下意识行为的检测分析进行测谎等。1.4研究的总体思路、框架近年来，随着肤色检测技术的不断发展和完善，国内外研究者已经做出了大量的研究成果，对于受限环境下的肤色检测任务已经取得了令人满意的效果。但由于目前常见

6、的电子图像主要来源于数码相片、扫描照片、截取的视频帧等，图像质量变化起伏较大，图像内容千变万化，因此对于肤色检测技术来说提出了新的挑战。如何快速、自适应的检测出不同图像中的肤色区域已成为一个新的研究热点，而本文内容也围绕此目标展开。针对目前已提出的众多肤色检测算法所存在的不足，本文研究内容主要围绕以下三点展开：1.几乎所有肤色检测算法从本质上来说都是基于阈值决策，因此学习研究该方法正是对肤色检测算法做进一步创新的必要条件。2.本文不仅讨论肤色检测的软件实现算法，更是研究了硬件电路上的实现。从而，更加深刻的理解肤色检测这一应用技术。硬件电路的总体框架如下图所示：图1硬件

7、电路的总体框架3.本文讨论了TMS320DSP算法参考框架(ReferenceFramework，RF)。随着DSP芯片类型的增多和技术的不断提高，DSP向着多功能、高性能、低功耗方向发展，DSP硬件技术的更新速度也不断加快，然而相关软件技术的开发却远远落后于硬件的开发，RF的提出正是用以应对这个难题的。RF为一种使用DSP／BIOS内核和TMS320DSP算法标准的通用初始化代码，用户可以通过使用并修改该通用代码使之符合eXpressDSP标准，以实现特定的应用。第2节肤色检测的相关理论与技术2.1颜色空间的选择目前有许多颜色空间，应用于皮肤检测的