[发明专利]一种基于FPGA的颜色目标检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的颜色目标实时检测系统，其特征在于，包括Bayer信号接收模块；Bayer格式插值转RGB模块；R、G、B三路颜色分量相加模块；R、G、B三路颜色分量左移模块；除法模块；颜色判定及二值化目标模块；上述模块均在FPGA中实现；

Bayer信号接收模块接收到Bayer格式的图像信号后将Bayer格式的图像信号送入Bayer格式插值转RGB模块；

Bayer格式插值转RGB模块使用插值算法将Bayer格式的图像转换为RGB格式的图像，并提取RGB格式图像中每个像素的R路颜色分量、G路颜色分量和B路颜色分量，然后将R、G、B三路颜色分量分别同时送入R、G、B三路颜色分量相加模块和R、G、B颜色分量左移模块；

R、G、B三路颜色分量相加模块计算R、G、B三路颜色分量的总量，然后将颜色总量发送给除法模块；

R、G、B颜色分量左移模块将R、G、B三路颜色分量分别左移N位，N的取值范围在4到32之间，获得将R、G、B三路颜色分量扩大2的N次方倍后的三路颜色分量，并将三路颜色分量发送到除法模块；

除法模块计算每个像素的三路颜色分量各自占颜色总量的比值，并将比值发送给颜色判定及二值化目标模块。

2.一种基于FPGA的颜色目标实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据图像中待跟踪目标的颜色，设定待跟踪目标所在区域每个像素是否属于该颜色的判定阈值，所述判定阈值是该像素R、G、B三路颜色分量占颜色总量的比例；

步骤二、将Bayer格式的图像转化为RGB格式的图像；

步骤三、提取RGB格式的图像中R、G、B三路颜色分量，将R、G、B三路颜色分量相加后获得每个像素的颜色总量，然后分别对R、G、B三路颜色分量左移N位，N的取值范围在4到32之间，获得将R、G、B三路颜色分量扩大2的N次方倍后的分量值

步骤四：计算分量分别占颜色总量的比例；

步骤五：将步骤一设定的判定阈值扩大2的N次方倍，然后判断三路颜色分量占颜色总量的比例是否满足扩大2的N次方倍后的颜色阈值判断条件，如果满足，则将该像素赋值为1，如果不满足则将该像素赋值为0，获得待跟踪目标所属区域的二值化图像，供目标跟踪后续的处理。

3.如权利要求2所述的基于FPGA的颜色目标实时检测方法，其特征在于，步骤一中，

当待分割目标的颜色为红色时，则判断图像内某个像素是否属于红色区域像素的阈值判断条件为：

当待分割目标的颜色为绿色时，则判断图像内某个像素是否属于绿色区域像素的阈值判断条件为：

当待分割目标的颜色为蓝色时，则判断图像内某个像素是否属于蓝色区域像素的阈值判断条件为：

其中，R、G、B分别为某一像素的R、G、B三路颜色分量，r、g、b分别为R颜色分量、G颜色分量或B颜色分量占R、G、B颜色总量的比值。