[发明专利]基于FPGA的视频式手势识别智能家居控制系统

说明书

一种基于FPGA的视频式手势识别智能家居控制系统属于智能家居领域，包括智能控制设备、家居设备，所述智能控制设备包括FPGA模块、CMOS摄像头、CLK时钟模块、电源模块、SDRAM存储模块和WiFi通信模块，FPGA模块分别连接CLK时钟模块、电源模块、SDRAM存储模块、WiFi通信模块，FPGA模块包括手势采集模块、图像预处理模块、手势特征提取模块、手势识别模块、BlockRAM、SDRAM驱动模块、WiFi驱动模块，CMOS摄像头连接手势采集模块，手势采集模块依次连接图像预处理模块、手势特征提取模块、手势识别模块、WiFi驱动模块、WiFi通信模块，手势采集模块又依次连接SDRAM驱动模块、SDRAM存储模块，智能控制设备通过WiFi通信模块与家居设备进行通信，该系统具有成本低、体积小、功耗低、实时性好的优点。

技术领域

本发明涉及智能家居领域，具体地，涉及一种基于FPGA的视频式手势识别智能家居控制系统。

技术背景

随着互联网的发展，智能家居已深入到现代家庭中。目前现有的智能家居控制主要通过无线遥控器、智能开关、主机控制等方法进行。

手势识别作为一种新兴的智能控制方法，利用简单的手势就可以实现对多个家居设备的控制，具有人机交互性强、方便快捷等优点。现有手势识别的方法主要有三种，一是基于加速度传感器的手势识别、二是视频图像式手势识别、三是基于微波雷达的手势识别。基于加速度传感器的手势识别方法，其优点是成本低、实现简单，其缺点是需要穿戴设备，给用户的手部造成一定的束缚，且容易受人体运动的影响而造成误操作；基于微波雷达的手势识别，其优点是精度高，缺点是成本很高；基于视频图像的手势识别具有以下优点：不需穿戴任何设备，减小了对用户手部的束缚，且成本较低。

现有基于视频图像的手势识别系统中，基于计算机的应用系统有体积大、功耗大、成本高、耗时长、实时性差等缺点；基于ARM的应用系统有效率低、功耗大、实时性差等缺点。因此，能够发明一种更加便捷、实时性好的手势识别系统进行智能家居控制对于改善用户体验有着重要的意义。而基于FPGA的手势识别系统能够进行实时流水线处理，具有体积小、功耗小、速度快、实时性好等优点，且其灵活性强，方便进行系统的更新。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于FPGA的视频式手势识别智能家居控制系统。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于FPGA的视频式手势识别智能家居控制系统，包括：智能控制设备(1)、家居设备(2)；所述智能控制设备(1)包括FPGA模块(1-1)、CMOS摄像头(1-2)、CLK时钟模块(1-3)、电源模块(1-4)、SDRAM存储模块(1-5)、WiFi通信模块(1-6)，FPGA模块(1-1)分别连接CMOS摄像头(1-2)、CLK时钟模块(1-3)、电源模块(1-4)、SDRAM存储模块(1-5)、WiFi通信模块(1-6)，FPGA模块(1-1)包括手势采集模块(1-1-1)、图像预处理模块(1-1-2)、手势特征提取模块(1-1-3)、手势识别模块(1-1-4)、BlockRAM(1-1-5)、SDRAM驱动模块(1-1-6)、WiFi驱动模块(1-1-7)，CMOS摄像头(1-2)连接手势采集模块(1-1-1)，手势采集模块(1-1-1)依次连接图像预处理模块(1-1-2)、手势特征提取模块(1-1-3)、手势识别模块(1-1-4)、WiFi驱动模块(1-1-7)、WiFi通信模块(1-6)，手势采集模块(1-1-1)又依次连接SDRAM驱动模块(1-1-6)、SDRAM存储模块(1-5)，手势特征提取模块(1-1-3)连接BlockRAM(1-1-5)；

所述家居设备(2)包括窗帘、照明灯、电视、空调、风扇、油烟机、洗衣机；

所述智能控制设备(1)通过WiFi通信模块(1-6)与所述家居设备(2)进行通信；其中：

FPGA模块(1-1)用于进行图像处理、信号发送控制；