基于SOPC的投影—摄像互动系统的研究与设计
[Abstract]:Human-computer interaction is an effective way of interaction between people and computers through input and output devices. The rapid development of technology in this field makes man-machine interaction more comfortable and natural, and many human-computer interaction modes emerge as the times require, such as data, touch devices, sound waves, human body action and so on. The project-camera system in this paper is a human-computer interactive system which uses projector, camera as input and output device and human body action as interactive mode. It is a new kind of multimedia interactive platform, which uses advanced projection display technology, computer vision technology, pattern recognition technology and artificial intelligence technology to create a kind of fantastic interactive experience. At present, in the human-computer interaction of projection-camera system, there are some technical problems, such as: gesture tracking and segmentation is not ideal, hand shape changes greatly, feature extraction is difficult, and the computation is too large to meet the real-time requirements of the system. Aiming at the above technical problems, this paper grafted the interactive control habit of people on the touch screen into the camera-projection system interaction, and proposed to use the interactive gesture shading shadow on the projection screen as the interactive controller. A project-camera human-computer interactive SOPC system with the functions of zooming, stretching, double-clicking, writing and other interactive instruction recognition functions is constructed. Firstly, the photometric model of camera system is studied and analyzed. Considering the influence of the first order radial distortion and tangential distortion of the camera on the image accuracy, the basic calibration of the camera is realized, and the internal and external parameters of the camera are obtained. Based on the distortion principle of camera, the projector and camera system are mapped by projective transformation algorithm. Then, the mixed Gao Si model is used to locate the moving object, and the interactive instructions are combined with the gesture shadow of the projecting light that appears on the projection screen during the interaction of the interactive person in front of the projector. Using the Great Law to detect the shadow of the initial positioning gesture projection. The color of gesture is detected by a mixed model of multi-color space, and the real interactive gesture is located around the shadow according to the projection feature of the real interactive gesture. Finally, the interactive gesture is located and tracked. Then, according to the strong axisymmetric characteristic of finger tip, the radial symmetry transform algorithm is used to locate the finger tip. The finger tip is located at the finger tip by combining the intersection of the two parallel lines of the finger semicircle with the finger tip and the two straight lines formed by the finger tip with strong constraint angle at the finger tip. At the same time, according to the action characteristics of double-click interactive gesture, the 0TW matching algorithm is used to recognize the gesture. Finally, the experimental box of Virtex-4FX main processor developed by Xilinx Company is used to construct the realization platform of video-projection interactive system based on SOPC. The CCD camera is captured by hardware, and the video data is decoded according to the PAL format. The ping-pong algorithm is used to reduce the consumption of internal storage resources, to improve the video acquisition rate, and to construct a DTW algorithm to deal with the IP core to improve the real-time performance of the system.
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP11;TP391.41;TB85
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,本文编号:2221600
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