一种用于手势图像实时处理的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种用于手势图像实时处理的装置，包括嵌入式多核计算模块、手势图像采集模块，手势图像采集模块的输出端与嵌入式多核计算模块的输入端连接。嵌入式多核计算模块嵌入在FPGA中,嵌入式多核计算模块包括软核处理器、集成电路总线配置模块等，外部PAL制式的摄像头信号送到手势图像采集模块的输入端，手势图像采集模块的输出端分别与集成电路总线配置模块的输入端及图像处理IP核的输入端连接，集成电路总线配置模块的输入端及图像处理IP核的输入端与软核处理器的输入端连接，软核处理器的输出端与视频图形阵列控制器及双倍速率同步动态随机存储器控制器连接。本实用新型专利技术能有效地提高手势图像处理的实时性，降低系统运行的功耗，能灵活嵌入到其它系统中。

Device for real time processing of hand gesture image

The utility model relates to a device for real-time processing of gesture image, including embedded multi-core computing module, gesture image acquisition module, image acquisition module gesture and the output end of the embedded multi core computing module is connected with the input terminal. The embedded multi-core computing module embedded in FPGA, embedded multi core computing module includes a processor and integrated circuit bus configuration module, external camera signal PAL system to input gesture image acquisition module, the output end of the gesture image acquisition module and configuration module are integrated circuit bus input and image processing IP core input connection, integrated circuit bus configuration module input and image processing IP core input and the processor is connected with the output end of the processor video graphics array controller and synchronous dynamic random access memory controller. The utility model can effectively improve the real-time performance of hand gesture image processing, and reduce the power consumption of the system operation, and can be flexibly embedded into other systems.

【技术实现步骤摘要】
一种用于手势图像实时处理的装置
本技术属于图像硬件处理
，具体的说是一种用于手势图像实时处理的装置，属于用于手势图像实时处理的装置的创新技术。
技术介绍
随着图像硬件处理技术的发展，以及在工业检测、医疗设备、国防军事等领域得到广泛应用，对图像处理技术的实时性与低功耗提出了更高的要求。然而目前大部分图像处理技术都是基于PC机上通过软件编程方式实现，处理速度慢，无法满足实时性要求。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术的目的是提供一种用于手势图像实时处理的装置，该装置能够对摄像头捕获到的手势图像进行预处理，能有效地提高图像处理的实时性，降低系统运行的功耗，能够灵活嵌入到其它系统中。本技术控制简单方便,不仅能够加速实时图像处理，而且低功耗运行。本技术的目的通过采用以下的技术方案来实现：本技术的用于手势图像实时处理的装置，包括嵌入式多核计算模块、手势图像采集模块，手势图像采集模块的输出端与嵌入式多核计算模块的输入端连接。所述嵌入式多核计算模块嵌入在FPGA中,所述嵌入式多核计算模块包括有软核处理器、集成电路总线配置模块、图像处理IP核、视频图形阵列控制器和双倍速率同步动态随机存储器控制器，外部PAL制式的摄像头信号直接送到手势图像采集模块的输入端，手势图像采集模块的输出端分别与集成电路总线配置模块的输入端及图像处理IP核的输入端连接，集成电路总线配置模块的输入端及图像处理IP核的输入端与软核处理器的输入端连接，软核处理器的输出端与视频图形阵列控制器及双倍速率同步动态随机存储器控制器连接。本技术引入具有并行处理机制的现场可编程逻辑器件(FPGA)，提出在FPGA上定制图像处理片上系统SoC，利用各IP核协同工作的方式，与现有技术相比，本技术的技术方案的有益效果是：1)本技术采用模块化设计思想，在嵌入式多核控制系统内专门定制一个对手势图像采集所输入手势图像进行预处理的图像处理IP核，有效提高手势图像处理速度，保证图像处理系统的实时性；2)由于本技术的嵌入式多核控制系统采用FPGA芯片，其内在的并行机制决定了它的高速处理能力远远优于传统PC机所采用的串行执行架构。因而能大大提高实时图像处理的速度，提高加工效率;3)本技术所采用的可编程逻辑器件技术，可以依据实际应用场景对手势图像处理控制系统进行针对性软硬件裁剪，灵活嵌入到其它系统中，实现功耗低、稳定性好等优点。附图说明图1是本技术用于手势图像实时处理的装置的系统框图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明,附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例共同用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。实施例1：如图1所示，本技术的用于手势图像实时处理的装置,包括嵌入式多核计算模块1、手势图像采集模块2，手势图像采集模块2的输出端与嵌入式多核计算模块1的输入端连接。本实施例中，所述嵌入式多核计算模块1嵌入在FPGA中,所述嵌入式多核计算模块1包括有软核处理器11、集成电路总线配置模块12、图像处理IP核13、视频图形阵列控制器14和双倍速率同步动态随机存储器控制器15，外部PAL制式的摄像头信号直接送到手势图像采集模块2的输入端，手势图像采集模块2的输出端分别与集成电路总线配置模块12的输入端及图像处理IP核13的输入端连接，集成电路总线配置模块12的输入端及图像处理IP核13的输入端与软核处理器11的输入端连接，软核处理器11的输出端与视频图形阵列控制器14及双倍速率同步动态随机存储器控制器15连接。手势图像采集模块2将处理后的信号送到图像处理IP核13的输入端。本实施例中，所述软核处理器11通过PLB总线与集成电路总线配置模块12、图像处理IP核13、视频图形阵列控制器14、双倍速率同步动态随机存储器控制器15连接。本实施例中，所述手势图像采集模块2通过集成电路总线与集成电路总线配置模块12连接。本实施例中，所述视频图形阵列控制器14的输出端通过通用的视频图形阵列接口与外部视频图形阵列显示设备连接，双倍速率同步动态随机存储器控制器15的输出端与外部双倍速率同步动态随机存储器内存器连接。双倍速率同步动态随机存储器控制器15接收到软核处理器11送来的存储信号及内容后，将内容存储到外部双倍速率同步动态随机存储器内存器。本实施例中，所述手势图像采集模块2采用视频解码芯片TVP5150PBS。用于完成对外部PAL制式的摄像头输入的视频信号转换成数字色差信号，支持两个复合视频或一个S端子输入。本技术用于手势图像实时处理的装置的处理方法，包括如下步骤：1)系统上电后，由嵌入式多核计算模块1通过集成电路总线配置模块12初始化手势图像采集的视频解码芯片TVP5150PBS后，将外部PAL制式的摄像头输出的PAL/NTSC模拟视频转换为ITU-RBT.656标准格式的数字色差信号输出到图像处理IP核13。2)嵌入式多核计算模块1内的图像处理IP核13获取数字色差信号(YUV)后，依次进行时序检测、色彩空间转换、手势图像预处理及行缓存等步骤，得到处理后的RGB格式手势图像。具体过程：首先时序检测完成从数字视频流中分离出包括场标志位、场状态标志位、行状态标志位及YCbCr视频数据在内的信号流，而后YCbCr视频数据经色彩空间转换为RGB视频数据，视频数据经手势图像预处理得到二值化的RGB数据，最后暂时存储在由BlockRAM构建的行缓存中。3)在软核处理器11的调度下，图像处理IP核13处理后的数据能够通过PLB总线传给视频图形阵列控制器14，视频图形阵列控制器14负责产生场同步信号和行同步信号，将RGB数据传给外部视频图形阵列显示设备实现手势图像处理效果的在线显示。本实施例中，在软核处理器11的调度下，图像处理IP核13处理后的数据还能通过PLB总线传给双倍速率同步动态随机存储器控制器15，双倍速率同步动态随机存储器控制器15负责实现状态转换、指令译码与时钟产生三个功能，完成手势图像存储到外部双倍速率同步动态随机存储器内存器中。所述状态转换要完成双倍速率同步动态随机存储器存储器中不同工作状态的切换；指令译码要完成对输入指令的译码使得控制器能够正确执行该命令；时钟产生完成给外部双倍速率同步动态随机存储器存储器提供时钟保证能够正常存储数据。所述不同工作状态包括读、写工作状态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于手势图像实时处理的装置，其特征在于包括嵌入式多核计算模块(1)、手势图像采集模块(2)，手势图像采集模块(2)的输出端与嵌入式多核计算模块(1)的输入端连接；所述嵌入式多核计算模块(1)嵌入在FPGA中, 所述嵌入式多核计算模块(1)包括有软核处理器(11)、集成电路总线配置模块(12)、图像处理IP核(13)、视频图形阵列控制器(14)和双倍速率同步动态随机存储器控制器(15)，外部PAL制式的摄像头信号直接送到手势图像采集模块(2)的输入端，手势图像采集模块(2)的输出端分别与集成电路总线配置模块(12)的输入端及图像处理IP核(13)的输入端连接，集成电路总线配置模块(12)的输入端及图像处理IP核(13)的输入端与软核处理器(11)的输入端连接，软核处理器(11)的输出端与视频图形阵列控制器(14)及双倍速率同步动态随机存储器控制器(15)连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于手势图像实时处理的装置，其特征在于包括嵌入式多核计算模块(1)、手势图像采集模块(2)，手势图像采集模块(2)的输出端与嵌入式多核计算模块(1)的输入端连接；所述嵌入式多核计算模块(1)嵌入在FPGA中,所述嵌入式多核计算模块(1)包括有软核处理器(11)、集成电路总线配置模块(12)、图像处理IP核(13)、视频图形阵列控制器(14)和双倍速率同步动态随机存储器控制器(15)，外部PAL制式的摄像头信号直接送到手势图像采集模块(2)的输入端，手势图像采集模块(2)的输出端分别与集成电路总线配置模块(12)的输入端及图像处理IP核(13)的输入端连接，集成电路总线配置模块(12)的输入端及图像处理IP核(13)的输入端与软核处理器(11)的输入端连接，软核处理器(11)的输出端与视频图形阵列控制器(14)及双倍速率同步动态随机存储器控制器(15)连接。2.根据权利要求1所述的用于手势图像实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓耀华，郑志航，吴黎明，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东,44