[实用新型]一种基于FPGA和嵌入式的手势识别与控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及手势识别及自动控制领域，具体为一种手势识别及控制系统。

背景技术

手势是一种自然、直观、易于学习的人机交互手段。人机之间的通讯将不再需要中间媒体，用户可以简单地定义一种适当的手势来对周围的机器进行控制；基于视觉传感器的手势识别通过摄像装置采集手势信息，此方法优点在于脱离了与工具的直觉接触，不需要使用解析的方法数据特征传输，缺点在于输入数据量大，需通过计算机提取图片特征达成判断，在广泛推广中难度较大。

基于数据手套的手势识别系统，是利用数据手套和位置跟踪测量手势在空间运动的轨迹和时序信息，这种方法的优点是输入数据量小，速度高，系统的识别率高，缺点是打手势的人要穿戴复杂的数据手套和位置跟踪器，并且输入设备比较昂贵。

实用新型内容

为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种基于FPGA和嵌入式的手势识别与控制系统，能够实现数据传输量小，速度高，系统识别率高，容易推广且价格低廉的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于FPGA和嵌入式的手势识别与控制系统，包括保护机盒和工业机械臂，所述保护机盒通过微机连接工业机械臂，所述微机通过伺服舵机连接于工业机械臂的驱动部分，所述保护机盒的上表面镶嵌有液晶显示器，所述保护机盒的前侧面安装有摄像头数据驱动；所述摄像头数据驱动连接有摄像头；所述保护机盒的右上角 连接有可充电锂电池，所述保护机盒内安装图像处理模块；所述图像处理模块内部安装有中央处理器，所述中央处理器包括控制模块、计算模块、存储器和通信适配模块，所述控制模块包括写控制模块和读控制模块，所述存储器与读控制模块、计算模块、通信适配模块进行双向数据传输，所述写控制模块控制计算模块和通信适配模块的数据写入，所述读控制模块控制计算模块和通信适配模块的数据读出。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述图像处理模块通过FPGA实现。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述微机采用STM32芯片作为核心控制部分，STM32芯片的可变静态控制器FSMC并行总线接口与图像处理模块1进行连接，配置出数据、地址、控制三总线进行连接。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述工业机械臂采用炭纤维复合材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置图像处理模块和微处理器，采集手势图像，对图像信息进行计算、保存、传输、控制，具有传输数据量小，传输效率高的优点；通过设置中央处理器，采用FPGA实现核心处理，具有多路并行数据处理的优越性；通过设置控制模块，对采集的图像信息进行读与写的控制，保证数据传输高效、稳定；通过设置通信适配模块，将FPGA作为STM32的外接SRAM配置，配置出数据/地址/控制三总线进行连接，达到既能控制又有较高的传输速度的目的；通过设置STM32，控制伺服舵机，具有简单、精度高、成本低、体积小的特点，根据伺服舵机的速度变化，控制信号的信号脉宽的变化速度；通过设置工业机械臂，根据前级图像数据，实时进行反馈响应，后级工业机械臂迅速而精确的做出反应。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为中央处理器内部结构示意图。

图中：1-图像处理模块；2-微机；3-保护机盒；4-液晶显示器；5-摄像头数据驱动；6-摄像头；7-可充电锂电池；8-中央处理器；9-控制模块；10-计算模块；11-存储器；12-通信适配模块；13-写控制；14-读控制；16-工业机械臂；17-伺服舵机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：