基于红外小目标识别空中鼠标解决方案

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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