基于FPGA的手势识别遥控器.pdf

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1、分类号２７３／ＴＮ９１１．７３学校代码；１０６９７；ＴＰ３３１４００：２０１密级：公开学号？去ｉｌＴＡ等＾Ｑ＞：ＬＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ号龍亨恆破Ｉｔ巧交’ＳＰＥＣＩＡＬＩＺＥＤＭＡＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ．Ｉ■！基于即ＧＡ的手势识别遥控器＇么萬盏＇？－满．窒＾占？王学科名称：集成电路程？‘遂工＼专业学位类別：程硕壬＾１：作者：李继纲指导老师冯宏伟冯萄西北大学学位评定委员会二〇—五年十

2、二月（ＴｈｅＧｅｓｔｕｒｅＲｅｃｏｎｉｔｉｏｎＲｅｍｏｔｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒｇＢａｓｅｄｏｎＦＰＧＡＡｔｈｅｓｉｓｓｕｂｍｉｔｅｄｔｏＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ＊ｉｎａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｉｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｐｑｆｏｒ化ｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｉｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｇｎＢＬｉＪｉａｎｙｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＦｅｎＨｏｎｗｅｉｐｇｇＤｅｃｅｍｂｅ

3、ｒ２０１５西北大学学位论文知巧产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研巧所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：导教师签名：游（４（＾巧指

4、鮮２—年／月／／日＞＾年，２＂月／／日西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：勾Ｉｒｊ年／Ｚ月／居日摘要一二十多年的发展历史手势识别作为人机交互的种重要手段已有，

5、并且也是目前学一者们研究的个热点课题。通过徒手手势识别来控制家用电器不仅可Ｗ大大简化用户对家用电器的控制操作一，而且可为用户带来智能化的操作体验。倘若用款具有手势识别功能的遥控器来替代普通遥控器进行家用电器的控制一，那将是对家电控制领域的场革新。因此，手势识别遥控器不仅具有理论研究价值，而且具有广泛的市场前景。本文采用ＦＰＧＡ作为手势识别系统的核也处理单元，不仅降低了系统的成本，拥有良好的稳定性．，又能满足手势识别系统实时处理的要求。本文的手势识别系统采用Ａｌｔｅｒａ公司ＣｙｃｌｏｎｅＩＶ系

6、列ＦＰＧＡ芯片作为系统的核也处理单元。系统选用ＯＶ７７２５摄像头模块来完成图像数据的采集；用ＳＤＲＡＭ芯片来完成图像数据的存储；通过ＶＧＡ接口来观测图像处理的中间过程及识别结果；最后，通过手势识别结果驱动学习型红外遥控模块来实现对家用电器的控制。在手势识别处理方面，１１４本文定义了种静态手势Ｗ及种动态手势，分别用于对家用电器不同功能的控制。首先，手势识别系统将采集得到的手势图像进行了去噪滤波及色彩空间转换，转换后进行肤色阔值分割，然后再通过快速人脸检测方法去除人脸部分，得到分割后的手势。此方

7、法有效的解决了复杂背景下手势分割困难的问题。接下来对分割后的手势进行中值滤波，根据手也定位法截取手掌关键部分。另外，系统会根据前后。顿手势的位置关系，判断当前手势为静态手势还是动态手势若为静态手势，则经过归一化之后，便可用来作为手势识别特征参数的提取。然后通过与标准手势模板库中各个手势特征参数的匹配，，识别出对应的静态手势；若为动态手势系统则会根据前后顿手势的运动轨迹识别出对应的动态手势。最后，系统根据最终的识别结果驱动学习型红外遥控模块控制不同家用电器进行工作。本文所设计的手势识别遥控器经过

8、实际测试，能在不改变原有家用电器结构的情况下直接使用，该系统可Ｗ控制不同厂家不同型号的具有红外控制功能的家用电器，并且具有良好的实时性与准确性。关键字：ＦＰＧＡ，静态手势，动态手势，手势分割，手势识别，学习型遥控器ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＧｅｓｔｕｒｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎａｓａｎｉｍｐｏｒ