基于FPGA的人臉位置定位的仿真實現是怎么樣的

基于FPGA的人臉位置定位的仿真實現是怎么樣的，相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

基于FPGA的人臉位置定位的仿真實現

1 概述

在膚色識別算法中，常用的顏色空間為Ycbcr,Y代表亮度，cb代表藍色分量，cr代表紅色分量。

由于膚色在 YCbCr 空間受亮度信息的影響較小，本算法直接考慮 YCbCr 空間的 CbCr 分量，映射為兩維獨立分布的 CbCr 空間。在 CbCr 空間下，膚色類聚性好，利用人工閾值法將膚色與非膚色區域分開，形成二值圖像。

RGB 轉 YCbCr 的公式為：

Y =0.257*R+0.564*G+0.098*B+16

Cb=-0.148*R-0.291*G+0.439*B+128

Cr =0.439*R-0.368*G-0.071*B+128

對膚色進行判定的條件常使用如下判定條件:

Cb > 77&& Cb < 127

Cr > 133&& Cr < 173

本節目標：在復雜環境中識別人臉膚色，并且提取膚色，完成人臉位置的定位。

2實驗程序

圖1 實驗原圖

由于圖1不是800*600的圖像，我們使用畫圖工具將圖1轉化成800*600。

通過matlab查找人臉膚色范圍如圖2.

圖2 matlab查找人臉膚色范圍（cb,cr）

人臉顏色轉化為黑色，其他顏色轉化為背景白色。

/*

Modulename:  face_location.v

Description:  face location

Data:         2018/11/21

e-mail:       137194782@qq.com

微信公眾號：    FPGA開源工作室

*/

`timescale1ns/1ps

moduleface_location(

       input                            pix_clk,

       input                            reset_n,

       input          [23:0]            i_rgb,

       input          [23:0]            i_gray,

       input          [23:0]            i_ycbcr,

       input                            i_h_sync,

       input                            i_v_sync,

       input                            i_de,

       output           [23:0]          skin_binary_image,

       output           [23:0]          skin_rgb_image,

       output           [23:0]          skin_gray_image,

       output                           o_h_sync,

       output                           o_v_sync,                                                                                                 

       output                           o_de 

       );

//*****************************************

// skindetection parameter define

//*****************************************

parameterY_LOW   = 8'd35;

parameterY_HIGH  = 8'd60;

parameterCB_LOW  = 8'd93;

parameterCB_HIGH = 8'd120;

parameterCR_LOW  = 8'd135;

parameterCR_HIGH = 8'd165;

wire                [7 : 0]                 y_8b;

wire               [7 : 0]         cb_8b;

wire               [7 : 0]         cr_8b;

reg                                h_sync_delay;

reg                                v_sync_delay;                                                                                                 

reg                                de_delay; 

reg                [23:0]          skin_binary_r;

reg                [23:0]          skin_rgb_r;

reg                [23:0]          skin_gray_r;

assign  y_8b  =i_ycbcr[23:16];

assign  cb_8b = i_ycbcr[15:8];  

assign  cr_8b = i_ycbcr[7:0];

always@(posedge pix_clk or negedge reset_n) begin

  if(!reset_n) begin

    skin_binary_r <= 24'h000000;

    skin_rgb_r    <= 24'h000000;

    skin_gray_r   <= 24'h000000;

  end

  else if((cb_8b > CB_LOW && cb_8b< CB_HIGH) && (cr_8b > CR_LOW && cr_8b < CR_HIGH))begin

    skin_binary_r <= 24'b000_000;

    skin_rgb_r    <= i_rgb;

    skin_gray_r   <= i_gray;

  end

  else begin

    skin_binary_r <= 24'hfff_fff;

    skin_rgb_r    <= 24'hFFFFFF;

    skin_gray_r   <= 24'hFFFFFF;

  end

end

always@(posedge pix_clk) begin

  h_sync_delay <= i_h_sync;

  v_sync_delay <= i_v_sync;

  de_delay    <= i_de;

end

assigno_h_sync = h_sync_delay;

assigno_v_sync = v_sync_delay;

assigno_de     = de_delay;

assignskin_binary_image = skin_binary_r;

assignskin_rgb_image    = skin_rgb_r;

assignskin_gray_image   = skin_gray_r;   

endmodule

3 實驗結果

圖3 實驗結果

從圖3中可以看出img5提取出了人臉膚色，img6框出了人臉范圍。實驗成功。

本節實驗只是簡單的人臉位置定位仿真程序，對于多個人臉，或者有其他類似膚色干擾暫時還不能識別。

看完上述內容，你們掌握基于FPGA的人臉位置定位的仿真實現是怎么樣的的方法了嗎？如果還想學到更多技能或想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！