[发明专利]基于FPGA的人员闸门视觉识别控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的人员闸门视觉识别控制方法，包括以下步骤：

（1）获取人员闸门动作功能区域的黑白背景图像并预存，提取背景图像的灰度特征数据，建立背景图像灰度特征矩阵；

（2）采集人员闸门动作功能区域的实时图像，并提取所采集到的实时图像的灰度特征，建立实时图像灰度特征矩阵；

（3）将所提取的实时图像的灰度特征与预存的背景图像灰度特征数据进行对比，计算所提取的实时图像的灰度特征与背景图像灰度特征的相似度；

（4）查看所述的相似度是否小于设定值，若是则说明人员闸门动作功能区域存在阻挡物；若否则说明不存在阻挡物，可执行人员闸门开门动作。

2.如权利要求1所述的一种基于FPGA的人员闸门视觉识别控制方法，其特征在于，当人员闸门动作功能区域存在阻挡物时，该方法还包括以下步骤：

（5）确定阻挡物的高度，查看阻挡物的高度是否大于高度设定值，若是则控制人员闸门不动作，若否则执行人员闸门开门动作。

3.如权利要求1或2所述的一种基于FPGA的人员闸门视觉识别控制方法，其特征在于：步骤（1）中，预存N张人员闸门动作区域的黑白背景图像，并分别提取每张背景图像的背景图像特征数据，建立背景图像灰度特征矩阵；N为大于等于1的整数。

4.如权利要求3所述的一种基于FPGA的人员闸门视觉识别控制方法，其特征在于：步骤（3）中，将提取到的实时图像的灰度特征分别与预存的N张背景图像的背景图像灰度特征进行比对，计算每一帧实时图像与背景图像的相似度，得到N个相似度。

5.如权利要求4所述的一种基于FPGA的人员闸门视觉识别控制方法，其特征在于：步骤（3）中，将N个相似度进行加权平均，得到实时图像与背景图像的最终相似度，将计算实时图像的灰度特征与背景图像灰度特征的相似度的计算公式为：

s=1-1n×mΣ0≤i≤n-10≤j≤m-1|xij-yij255|]]>

其中，s表示相似度，s的取值范围为[0,1]、x_ij表示背景图像灰度特征矩阵的矩阵元素，y_ij表示实时图像灰度特征矩阵的矩阵元素，背景图像和实时图像的大小均为n×m个像素点。

6.如权利要求5所述的一种基于FPGA的人员闸门视觉识别控制方法，其特征在于：步骤（2）中，利用图像采集卡通过PCI、PXI、TCP/IP或者RS-232串口总线采集人员闸门动作功能区域的实时图像，采集时设定图像采集卡的设定采集速率。

7.如权利要求6所述的一种基于FPGA的人员闸门视觉识别控制方法，其特征在于：步骤（2）中，提取所采集到的图像数据的灰度特征前，对采集到的图像数据进行预处理；所述预处理包括滤波、去噪声和图像平滑处理。

8.如权利要求1所述的一种基于FPGA的人员闸门视觉识别控制方法，其特征在于：步骤（4）中，所述的设定值为0.95。