基于FPGA的人體姿態(tài)檢測與識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的人體姿態(tài)檢測與識別的目的是通過分析視頻中拍攝到的人體運動的某些特征來判斷人的姿態(tài)所蘊含的意義。該研究方向具有非常廣闊的前景和其固有的難點與挑戰(zhàn)，因此備受計算機視覺領(lǐng)域的關(guān)注。
　　在查閱大量國內(nèi)外相關(guān)文獻與書籍后，決定以FPGA為核心，設(shè)計一個可以識別五種人體姿態(tài)的系統(tǒng)。本文主要專注于人體姿態(tài)檢測與識別的兩個問題，并完成了以下兩方面工作。
　　針對靜態(tài)背景下的運動目標檢測問題，背景相減法與幀間差分相結(jié)合，來檢測

2、運動人體用于姿態(tài)識別。實驗表明，該方法能夠檢測出人體運動姿態(tài)圖像，并提取出輪廓。
　　針對基于樣本集的人體姿態(tài)識別，本文采用基于人體六星模型的辦法來找出能夠代表人體姿態(tài)的特征向量。首先使用質(zhì)心點到六星模型距離、質(zhì)心與六星模型的軸線與水平坐標軸夾角、離心率共十三個特征進行描述，然后選取蛙跳、跑步、彎腰、步行、蹲下五種姿態(tài)，合計3000多個樣本對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行參數(shù)訓練，所得參數(shù)用于下一步姿態(tài)估計，最終判別出測試樣本集的姿態(tài)分別屬于哪

3、種姿態(tài)類別。
　　本系統(tǒng)基于Altera公司的CycloneⅡ EP2C35F672G6 FPGA的DE2硬件平臺，以及攝像頭、顯示器等其他外設(shè)。在FPGA開發(fā)平臺上設(shè)計并實現(xiàn)了靜態(tài)背景下人體姿態(tài)識別系統(tǒng)。整個系統(tǒng)分為圖像采集、圖像緩存、圖像顯示和姿態(tài)識別四個模塊。其中前三個模塊用Verilog硬件描述語言進行編程，后一個模塊通過Nios搭建SOPC，在NiosⅡ IDE環(huán)境下采用C語言編程處理實現(xiàn)。經(jīng)過反復調(diào)試與改進，該系統(tǒng)可以