大家好,给大家介绍一下,这是基于FPGA的肤色识别算法实现。

我们今天这篇文章有两个内容一是实现基于FPGA的彩色图片转灰度实现,然后在这个基础上实现基于FPGA的肤色检测算法实现。

将彩色图像转化为灰度的方法有两种,一个是令RGB三个分量的数值相等,输出后便可以得到灰度图像,另一种是转化为YCbCr格式,将Y分量提取出来,YCbCr格式中的Y分量表示的是图像的亮度和浓度所以只输出Y分量,得到的图像就是灰度图像了。我在这里选择第二种方法实现。

YCBCr是通过有序的三元组来表示的,三元由Y(Luminance)、Cb(Chrominance-Blue)和Cr(Chrominance-Red)组成,其中Y表示颜色的明亮度和浓度,而Cb和Cr则分别表示颜色的蓝色浓度偏移量和红色浓度偏移量。人的肉眼对由YCbCr色彩空间编码的视频中的Y分量更敏感,而Cb和Cr的微小变化不会引起视觉上的不同,根据该原理,通过对Cb和Cr进行子采样来减小图像的数据量,使得图像对存储需求和传输带宽的要求大大降低,从而达到在完成图像压缩的同时也保证了视觉上几乎没有损失的效果,进而使得图像的传输速度更快,存储更加方便。我们要的到灰度图像,首先要将采集到的彩色图像转化为YCbCr。

我通过串口发送的彩色图片数据是RGB332 8bit,根据官方给出的转化公式是RGB888->YCbCr,所以我首先要将8bit RGB332转化为24bit RGB888。转化如下,这里用到了循环补偿的概念。

从如上转化可以看出,B分量进行了四轮补偿。进行这样的补偿,在做色彩格式转化的时候,能够明显的改善色彩效果,减少精度上的损失。代码实现部分如下。

下面是官方给的RGB888 to YCbCr的算法公式,我们可以直接把算法移植到FPGA上,但是我们都知道FPGA无法进行浮点运算,所以我们采取将整个式子右端先都扩大256倍,然后再右移8位,这样就得到了FPGA擅长的乘法运算和加法运算了。

这个计算式子看起来是十分简单的,但是要是直接用Verilog直接写出来,那么只能说,这个人的代码写的一塌糊涂,所以这里就引出FPGA中流水线的设计思想。

在这里我们选择加3级流水线,就第一个Y分量而言,先计算括号中得乘法运算,消耗一个时钟,然后将括号中的数据求和,消耗一个时钟,这里为了计算方便,将128也扩大256倍,放到括号中,最终结果除以256就行了也就是右移8位,在FPGA中我们只需要舍弃低8位取高8位就行。

将RGB565—>YCbCr成功后,提取出Y的值输出,就可以得到灰度色彩的图像了。

将采集到的RGB565的像素数据,输入到算法处理模块进行操作,由RGB565——>YCbCr——Gray官方给出的公式来算,先将RGB565拆分开R G B三个分量,使用如上公式计算的到Y Cb Cr是三个分量。

RGB转YCbCr算法的仿真过程,从图中可以看出,加了流水线后的运算过程,每一级运算相差一个时钟,然而每一级都在进行新的运算,我们加了3级流水线,这样运算速度可以提升3倍。

最后将Y分量的数据输出,进行位拼接,16位的RGB565像素R、G、B分量分别对应的取Y分量的高位,最后的输出显示出来就是灰度图像了。

视频演示请看我微博链接http://t.cn/RO9DJoZ

对于肤色检测其实也是基于这个基础上,首先利用如上图公式将RGB转化为YCbCr,然后通过对Cb和Cr分量设置阈值,我这边设置的是当Cb和Cr分量在这个阈值之间时,输出为全1,即白色,其他情况输出为全0,即为黑色,我使用前面的200x200的图片做实验,效果不怎么好,最后借用业界前辈CrazyBingo大神的摄像头驱动,试了一下这个肤色识别算法,最后得到的效果还是可以的。这个用YCbCr阈值法实现肤色识别的方法,是不很精确,后面我会尝试用另一种识别方法来试着实现。

肤色识别YCbCr阈值

77 < Cb < 127

133 < Cr < 173

最终的效果如下视频:http://t.cn/ROwEnrb

  如果你想获得本文的所有课件,请关注本人的个人微信订阅号:开源FPGANingHeChuan或扫描下方二维码关注订阅号,在后台回复图像处理,即可获得本文的所有课件、资料以及更多FPGA的学习资料哦!

转载请注明出处:NingHeChuan(宁河川)

个人微信订阅号:开源FPGANingHeChuan

如果你想及时收到个人撰写的博文推送,可以扫描左边二维码(或者长按识别二维码)关注个人微信订阅号

知乎ID:NingHeChuan

微博ID:NingHeChuan

原文地址:http://www.cnblogs.com/ninghechuan/p/7574309.html

图像处理系列文章

第一篇:基于FPGA的VGA显示静态图片

第二篇:基于FPGA的RGB565_YCbCr_Gray算法实现

第三篇:基于FPGA的Uart接收图像数据至VGA显示

番外篇:数字图像处理界标准图像 Lena 后面的故事

第四篇:纠错:基于FPGA串口发送彩色图片数据至VGA显示

基于FPGA的肤色识别算法实现的更多相关文章

  1. 基于MATLAB的人脸识别算法的研究

    基于MATLAB的人脸识别算法的研究 作者:lee神 现如今机器视觉越来越盛行,从智能交通系统的车辆识别,车牌识别到交通标牌的识别:从智能手机的人脸识别的性别识别:如今无人驾驶汽车更是应用了大量的机器 ...

  2. 基于FPGA的腐蚀膨胀算法实现

    本篇文章我要写的是基于的腐蚀膨胀算法实现,腐蚀膨胀是形态学图像处理的基础,,腐蚀在二值图像的基础上做"收缩"或"细化"操作,膨胀在二值图像的基础上做" ...

  3. 基于FPGA的数字识别的实现

    欢迎大家关注我的微信公众号:FPGA开源工作室     基于FPGA的数字识别的实现二 作者:lee神 1 背景知识 1.1基于FPGA的数字识别的方法 通常,针对印刷体数字识别使用的算法有:基于模版 ...

  4. 基于FPGA的均值滤波算法实现

    我们为了实现动态图像的滤波算法,用串口发送图像数据到FPGA开发板,经FPGA进行图像处理算法后,动态显示到VGA显示屏上,前面我们把硬件平台已经搭建完成了,后面我们将利用这个硬件基础平台上来实现基于 ...

  5. 目标反射回波检测算法及其FPGA实现 之一:算法概述

    目标反射回波检测算法及其FPGA实现之一:算法概述 前段时间,接触了一个声呐目标反射回波检测的项目.声呐接收机要实现的核心功能是在含有大量噪声的反射回波中,识别出发射机发出的激励信号的回波.我会分几篇 ...

  6. 基于FPGA的中值滤波算法实现

    在这一篇开篇之前,我需要解决一个问题,上一篇我们实现了基于FPGA的均值滤波算法的实现,最后的显示效果图上发现有一些黑白色的斑点,我以为是椒盐噪声,然后在做基于FPGA的中值滤波算法的实验时,我发现黑 ...

  7. 基于FPGA的Sobel边缘检测的实现

    前面我们实现了使用PC端上位机串口发送图像数据到VGA显示,通过MATLAB处理的图像数据直接是灰度图像,后面我们在此基础上修改,从而实现,基于FPGA的动态图片的Sobel边缘检测.中值滤波.Can ...

  8. 【转】基于FPGA的Sobel边缘检测的实现

    前面我们实现了使用PC端上位机串口发送图像数据到VGA显示,通过MATLAB处理的图像数据直接是灰度图像,后面我们在此基础上修改,从而实现,基于FPGA的动态图片的Sobel边缘检测.中值滤波.Can ...

  9. 【计算机视觉】基于OpenCV的人脸识别

    一点背景知识 OpenCV 是一个开源的计算机视觉和机器学习库.它包含成千上万优化过的算法,为各种计算机视觉应用提供了一个通用工具包.根据这个项目的关于页面,OpenCV 已被广泛运用在各种项目上,从 ...

随机推荐

  1. Mock Server 入门

    Mock Server介绍 什么是mock ? 我在去年的时候介绍一篇幅 python mock的基本使用,http://www.cnblogs.com/fnng/p/5648247.html 主要是 ...

  2. springboot 入门二- 读取配置信息一

    在上篇入门中简单介绍下springboot启动使用了大量的默认配置,在实际开发过程中,经常需要启动多个服务,那端口如何手动修改呢? 此篇就是简单介绍相关的配置文件信息. Spring Boot允许外部 ...

  3. 通信原理课程设计Javaswing技术计算出PCM编码——猎八哥FLY

    package keshe; import java.awt.BorderLayout; import java.awt.EventQueue; import javax.swing.JFrame; ...

  4. 团队作业八——第二次团队冲刺(Beta版本)第6天

    团队作业八--第二次团队冲刺(Beta版本)第6天 一.每个人的工作 (1) 昨天已完成的工作 简单模式逻辑代码涉及与相关功能的具体实现 (2) 今天计划完成的工作 修改完善注册登录内容界面,编辑错题 ...

  5. 201521123006 《java程序设计》 第8周学习总结

    1. 本周学习总结 1.1 以你喜欢的方式(思维导图或其他)归纳总结集合与泛型相关内容. 1.2 选做:收集你认为有用的代码片段 class ArrayAlg { public static < ...

  6. 201521123036 《Java程序设计》第6周学习总结

    本周学习总结 1.1 面向对象学习暂告一段落,请使用思维导图,以封装.继承.多态为核心概念画一张思维导图,对面向对象思想进行一个总结. 1.2 可选:使用常规方法总结其他上课内容. 对象克隆:Clon ...

  7. 201521123040 《Java程序设计》第6周学习总结

    1.本章学习总结 1.1 面向对象学习暂告一段落,请使用思维导图,以封装.继承.多态为核心概念画一张思维导图,对面向对象思想进行一个总结. 2. 书面作业 clone方法1.1 Object对象中的c ...

  8. 201521123063 《java程序设计》第六周学习总结

    1. 本周学习总结 1.1 面向对象学习暂告一段落,请使用思维导图,以封装.继承.多态为核心概念画一张思维导图,对面向对象思想进行一个总结. 注1:关键词与内容不求多,但概念之间的联系要清晰,内容覆盖 ...

  9. 201521123044 《Java程序设计》第01周学习总结

    1.本章学习总结 你对于本章知识的学习总结 1.了解了Java的发展史. 2.学习了什么是JVM,区分JRE与JDK,下载JDK. 3.从C语言的.c 到C++的 .cpp再到Java的.java,每 ...

  10. 201521123101 《Java程序设计》第12周学习总结

    1. 本周学习总结 2. 书面作业 将Student对象(属性:int id, String name,int age,double grade)写入文件student.data.从文件读出显示. 1 ...