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时间:2017-12-05
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1、基于红外小目标识别空中鼠标解决方案 摘要:该文提出一种基于运动物体DBT(detectbeforetrack)背景消除法识别红外小目标,并将其应用于空中鼠标中。实验主要经过色彩空间转换、阈值分割、图像开运算、连通分析后进行目标识别,并通过摄像头标定获取识别目标在视野中的相对位置。通过单片机以及2.4G通信模块,将除位置信息以外的控制信息传递到电脑。以电脑进行位置运算,单片机进行控制。实验结果表明,该方案识别的目标精度较高,价格低廉,具有一定应用前景。关键词:红外小目标识别;图像处理;摄像头;空中鼠标,Matlab中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-304
2、4(2014)05-1021-03AirMouseSolutionBasedontheIRSmallTargetRecognizeLIZheng,ZHENGJian-bao,ZHUZhen-chi,LINYao-cong(SouthChinaAgriculturalUniversity,CollegeofEngineering,Guangzhou510642,China)Abstract:Inthispaper,wehaveproposedonemethodtoidentifytheinfraredsmalltargetbasedonmovingobjectDBT(detec
3、tbeforetrack)background8elimination,andappliedittotheairmouse.Thetargetisrecognizedmainlythroughthestepsbelow:colorspaceconversion,thresholdsegmentation,imageopenoperation,connectionareaanalysis,andthenidentifythetargetrelativepositioninthefieldofvisioncaptured.ByMCU(micro-controllerunit)an
4、d2.4Gcommunicationmodule,thecontrolinformationwillbetransmittedtothecomputer.RecognizedthepositionbycomputerandcontrolbytheMCU.Theresultshowsthattheproposedschemehashighertargetaccuracy,lowerpriceandacertainapplicationprospect.Keywords:IRsmalltargetrecognition,ImageProcess,Camera,AirMouse,M
5、atlab1概述8鼠标在计算机领域一直有着深远的影响,鼠标的发展从有线的机械滚轮鼠标、光电鼠标到无线鼠标的诞生。空中鼠标作为一种全新的理念走进人们的身活中,它能像传统鼠标一样操作屏幕光标,但却不需要放在任何平面上,在空中晃动就能直接使用。自由方便是它的特性,例如在办公领域可以当作简报笔,让做PPT演示的人员不再需要坐在会议桌上摆弄电脑,就可以遥控操作;在家用娱乐上配合电视或者HTPC在客厅使用。目前市场上存在的空中鼠标解决主要有两种,其一是通过螺旋仪对空中鼠标移动的空间角度进行测量,并通过大量算法进行处理,该方案缺点比较明显,鼠标移动是并不能真正按照人的意愿工作,而在鼠标横向
6、匀速运动的问题上面也没有得到解决;另一种解决方案是基于红外(IR)图像处理,其原理是用图像传感器(CMOSImageSensor)来捕捉红外图像,利用图像处理和模式识别技术计算运动物体位置信息,并通过单片机传递单、双击等多种控制信息,从而控制屏幕光标。其位置信息与控制信息均由单片机负责传递,受限于单片机的性能该方案的处理效率较低。本文提出一种电脑摄像头捕获图像信息并进行处理,单片机负责传递控制信息的空中鼠标方案。受益于电脑的运算能力,图像识别的精度以及效率都得到较大提高。2系统软件设计本实验所设计软件基于Matlab平台,所用到Matlab的工具箱有图像处理工具箱(IPT)、
7、GUIDE图形界面编辑器和神经网络工具箱。软件设计包括:图像获取;图像处理和识别(分类);图形用户界面。2.1图像获取8Matlab可对已装驱动的摄像头进行启动和控制。利用一些图像获取函数,我们可以轻松实现对摄像头的控制,定时抓拍和手动抓拍。图像获取主要包括以下操作:查询USB2.0摄像头的具体参数(imaqhwinfo);创建视频输入对象(videoinput);图像预览和显示(preview、stoppreview、closepreview和image);获取视频图像(getsnapshot);图像
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