本實(shí)用新型屬于圖像硬件處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種用于手勢(shì)圖像實(shí)時(shí)處理的裝置，屬于用于手勢(shì)圖像實(shí)時(shí)處理的裝置的創(chuàng)新技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著圖像硬件處理技術(shù)的發(fā)展，以及在工業(yè)檢測(cè)、醫(yī)療設(shè)備、國(guó)防軍事等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對(duì)圖像處理技術(shù)的實(shí)時(shí)性與低功耗提出了更高的要求。然而目前大部分圖像處理技術(shù)都是基于PC機(jī)上通過軟件編程方式實(shí)現(xiàn)，處理速度慢，無法滿足實(shí)時(shí)性要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于手勢(shì)圖像實(shí)時(shí)處理的裝置，該裝置能夠?qū)z像頭捕獲到的手勢(shì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，能有效地提高圖像處理的實(shí)時(shí)性，降低系統(tǒng)運(yùn)行的功耗，能夠靈活嵌入到其它系統(tǒng)中。本實(shí)用新型控制簡(jiǎn)單方便,不僅能夠加速實(shí)時(shí)圖像處理，而且低功耗運(yùn)行。

本實(shí)用新型的目的通過采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型的用于手勢(shì)圖像實(shí)時(shí)處理的裝置，包括嵌入式多核計(jì)算模塊、手勢(shì)圖像采集模塊，手勢(shì)圖像采集模塊的輸出端與嵌入式多核計(jì)算模塊的輸入端連接。

所述嵌入式多核計(jì)算模塊嵌入在FPGA中, 所述嵌入式多核計(jì)算模塊包括有軟核處理器、集成電路總線配置模塊、圖像處理IP核、視頻圖形陣列控制器和雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器控制器，外部PAL制式的攝像頭信號(hào)直接送到手勢(shì)圖像采集模塊的輸入端，手勢(shì)圖像采集模塊的輸出端分別與集成電路總線配置模塊的輸入端及圖像處理IP核的輸入端連接，集成電路總線配置模塊的輸入端及圖像處理IP核的輸入端與軟核處理器的輸入端連接，軟核處理器的輸出端與視頻圖形陣列控制器及雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器控制器連接。

本實(shí)用新型引入具有并行處理機(jī)制的現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(FPGA)，提出在FPGA上定制圖像處理片上系統(tǒng)SoC，利用各IP核協(xié)同工作的方式，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案的有益效果是：

1)本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)思想，在嵌入式多核控制系統(tǒng)內(nèi)專門定制一個(gè)對(duì)手勢(shì)圖像采集所輸入手勢(shì)圖像進(jìn)行預(yù)處理的圖像處理IP核，有效提高手勢(shì)圖像處理速度，保證圖像處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性；

2)由于本實(shí)用新型的嵌入式多核控制系統(tǒng)采用FPGA芯片，其內(nèi)在的并行機(jī)制決定了它的高速處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PC機(jī)所采用的串行執(zhí)行架構(gòu)。因而能大大提高實(shí)時(shí)圖像處理的速度，提高加工效率;

3)本實(shí)用新型所采用的可編程邏輯器件技術(shù)，可以依據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)手勢(shì)圖像處理控制系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性軟硬件裁剪，靈活嵌入到其它系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)功耗低、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型用于手勢(shì)圖像實(shí)時(shí)處理的裝置的系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明,附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例共同用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。

實(shí)施例1：

如圖1所示，本實(shí)用新型的用于手勢(shì)圖像實(shí)時(shí)處理的裝置,包括嵌入式多核計(jì)算模塊1、手勢(shì)圖像采集模塊2，手勢(shì)圖像采集模塊2的輸出端與嵌入式多核計(jì)算模塊1的輸入端連接。

本實(shí)施例中，所述嵌入式多核計(jì)算模塊1嵌入在FPGA中, 所述嵌入式多核計(jì)算模塊1包括有軟核處理器11、集成電路總線配置模塊12、圖像處理IP核13、視頻圖形陣列控制器14和雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器控制器15，外部PAL制式的攝像頭信號(hào)直接送到手勢(shì)圖像采集模塊2的輸入端，手勢(shì)圖像采集模塊2的輸出端分別與集成電路總線配置模塊12的輸入端及圖像處理IP核13的輸入端連接，集成電路總線配置模塊12的輸入端及圖像處理IP核13的輸入端與軟核處理器11的輸入端連接，軟核處理器11的輸出端與視頻圖形陣列控制器14及雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器控制器15連接。手勢(shì)圖像采集模塊2將處理后的信號(hào)送到圖像處理IP核13的輸入端。

本實(shí)施例中，所述軟核處理器11通過PLB總線與集成電路總線配置模塊12、圖像處理IP核13、視頻圖形陣列控制器14、雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器控制器15連接。

本實(shí)施例中，所述手勢(shì)圖像采集模塊2通過集成電路總線與集成電路總線配置模塊12連接。

本實(shí)施例中，所述視頻圖形陣列控制器14的輸出端通過通用的視頻圖形陣列接口與外部視頻圖形陣列顯示設(shè)備連接，雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器控制器15的輸出端與外部雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存器連接。雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器控制器15接收到軟核處理器11送來的存儲(chǔ)信號(hào)及內(nèi)容后，將內(nèi)容存儲(chǔ)到外部雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存器。

本實(shí)施例中，所述手勢(shì)圖像采集模塊2采用視頻解碼芯片TVP5150PBS。用于完成對(duì)外部PAL制式的攝像頭輸入的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字色差信號(hào)，支持兩個(gè)復(fù)合視頻或一個(gè)S端子輸入。

本實(shí)用新型用于手勢(shì)圖像實(shí)時(shí)處理的裝置的處理方法，包括如下步驟：

1)系統(tǒng)上電后，由嵌入式多核計(jì)算模塊1通過集成電路總線配置模塊12初始化手勢(shì)圖像采集的視頻解碼芯片TVP5150PBS后，將外部PAL制式的攝像頭輸出的PAL/NTSC模擬視頻轉(zhuǎn)換為ITU-R BT.656標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)字色差信號(hào)輸出到圖像處理IP核13。

2)嵌入式多核計(jì)算模塊1內(nèi)的圖像處理IP核13獲取數(shù)字色差信號(hào)(YUV)后，依次進(jìn)行時(shí)序檢測(cè)、色彩空間轉(zhuǎn)換、手勢(shì)圖像預(yù)處理及行緩存等步驟，得到處理后的RGB格式手勢(shì)圖像。具體過程：首先時(shí)序檢測(cè)完成從數(shù)字視頻流中分離出包括場(chǎng)標(biāo)志位、場(chǎng)狀態(tài)標(biāo)志位、行狀態(tài)標(biāo)志位及YCbCr視頻數(shù)據(jù)在內(nèi)的信號(hào)流，而后YCbCr視頻數(shù)據(jù)經(jīng)色彩空間轉(zhuǎn)換為RGB視頻數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)經(jīng)手勢(shì)圖像預(yù)處理得到二值化的RGB數(shù)據(jù)，最后暫時(shí)存儲(chǔ)在由Block RAM構(gòu)建的行緩存中。

3)在軟核處理器11的調(diào)度下，圖像處理IP核13處理后的數(shù)據(jù)能夠通過PLB總線傳給視頻圖形陣列控制器14，視頻圖形陣列控制器14負(fù)責(zé)產(chǎn)生場(chǎng)同步信號(hào)和行同步信號(hào)，將RGB數(shù)據(jù)傳給外部視頻圖形陣列顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)手勢(shì)圖像處理效果的在線顯示。

本實(shí)施例中，在軟核處理器11的調(diào)度下，圖像處理IP核13處理后的數(shù)據(jù)還能通過PLB總線傳給雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器控制器15，雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器控制器15負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換、指令譯碼與時(shí)鐘產(chǎn)生三個(gè)功能，完成手勢(shì)圖像存儲(chǔ)到外部雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)存器中。

所述狀態(tài)轉(zhuǎn)換要完成雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器中不同工作狀態(tài)的切換；指令譯碼要完成對(duì)輸入指令的譯碼使得控制器能夠正確執(zhí)行該命令；時(shí)鐘產(chǎn)生完成給外部雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器提供時(shí)鐘保證能夠正常存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。所述不同工作狀態(tài)包括讀、寫工作狀態(tài)。