本發(fā)明涉及串行濾波匹配技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于實時圖像識別的串行濾波匹配方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
圖像信號在形成、傳輸和記錄的過程中，不可避免地產(chǎn)生各種類型的噪聲，降低了圖像的質(zhì)量，影響圖像識別的效果或準確性。目前圖象識別系統(tǒng)多采用DSP對圖像數(shù)據(jù)進行單一的模板匹配算法處理。雖然DSP運行主頻比較高，但由于DSP還是串行運算方式，此種方法增加了DSP的運算量，降低了系統(tǒng)的實時性，只適用于圖像數(shù)據(jù)較少且實時性要求不高的系統(tǒng)，但在圖像數(shù)據(jù)量大，實時性、可靠性要求更為苛刻的圖像識別系統(tǒng)，單獨依靠DSP進行模板匹配難以滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)單獨依靠DSP進行模板匹配時，存在無法滿足實時性、可靠性要求的問題。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于實時圖像識別的串行濾波匹配方法，所述匹配方法基于串行濾波匹配系統(tǒng)來實施，所述串行濾波匹配系統(tǒng)包括：中值濾波模塊以及模板匹配模塊；所述中值濾波模塊包括圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊、圖像行緩存模塊以及中值濾波運算模塊；所述圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊包括圖像接口模塊和控制模塊；所述圖像行緩存模塊由多個雙口RAM組成；所述中值濾波運算模塊包括行數(shù)據(jù)讀取模塊以及濾波運算模塊；所述模板匹配模塊包括時序控制模塊和模板匹配子模塊；所述模板匹配子模塊包括模板緩存、圖像數(shù)據(jù)緩存、模板匹配結(jié)果緩存以及模板匹配運算模塊；所述串行濾波匹配方法包括如下步驟：步驟S1：外部圖像采集模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)幀、行同步信號狀態(tài)，以及圖像數(shù)據(jù)計算器的狀態(tài)；步驟S2：圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊判斷所述圖像數(shù)據(jù)幀、行同步信號狀態(tài)，以及圖像數(shù)據(jù)計算器的狀態(tài)，完成圖像數(shù)據(jù)的接收；步驟S3：控制模塊控制將一幀圖像中的數(shù)據(jù)，按行先后順序分別存入圖像行緩存模塊；在中值濾波運算過程采用3×3的二維模板的情況下，控制模塊一次將相鄰三行圖像數(shù)據(jù)存入圖像緩存模塊，以供使用；在采用3×3二維模板的中值濾波運算過程中，其中三個相鄰的雙口RAM在當前讀取周期內(nèi)直接進行讀取，剩余的RAM設(shè)為緩沖存儲RAM，在下一讀取周期，前一周期中直接讀取的RAM中的后兩個RAM與前一周期的緩沖存儲RAM中相鄰的下一RAM作為下一周期的直接讀取的三個RAM，再剩余的RAM作為下一讀取周期的緩沖存儲，依次遞推更換每一周期中直接讀取的三個RAM；步驟S4：所述行數(shù)據(jù)讀取模塊當圖像行緩存模塊完成相鄰三行圖像數(shù)據(jù)的存儲后，從圖像行緩存模塊中并行的讀取相鄰的三行圖像數(shù)據(jù)，提供給濾波運算模塊；步驟S5：所述濾波運算模塊用于進行中值濾波運算，得到一行運算后的圖像數(shù)據(jù)存于外圍的數(shù)據(jù)緩存中；步驟S6：所述時序控制模塊依據(jù)中值濾波后的圖像數(shù)據(jù)的同步信號狀態(tài)，在圖像數(shù)據(jù)消隱期內(nèi)，從模板存儲器中讀取匹配模板并保存在模板緩存中，在圖像數(shù)據(jù)輸入有效期內(nèi)，由模板匹配子模塊對圖像數(shù)據(jù)進行緩存處理，然后對匹配模板、緩存圖像數(shù)據(jù)進行模板匹配運算并將運算結(jié)果輸出。其中，所述步驟S5中，中值濾波運算的具體實現(xiàn)是采結(jié)構(gòu)化的二維滑動模板，利用該模板依次在圖像的每個像素點上滑動，在經(jīng)過每個像素時，將模板內(nèi)像素按照像素位的大小進行排序，生成單調(diào)上升或下降的二維數(shù)據(jù)，中值濾波輸出根據(jù)公式(1)來進行：g(x，y)＝Med{f(x-k，y-l)，(k，l)∈W}(1)式中：(x，y)為待匹配圖像的像素點，其中，x為橫坐標，y為縱坐標；(k，l)為中值濾波模板中的某一定點，其中，k為橫坐標，l為縱坐標；f(x，y)：在(x，y)點經(jīng)過中值濾波前的灰度值；g(x，y)：在(x，y)點處經(jīng)過中值濾波后的灰度值；W：為中值濾波模板。其中，所述步驟S6中，所述模板匹配運算模塊采用最小絕對差算法進行目標模板與實時圖像區(qū)域的匹配運算，其計算公式如下式(2)：式中：fu，v：待匹配圖像，fu，v∈S：S為搜索區(qū)域；g：已知目標模板；M、N：已知目標模板長度、寬度；R(u，v)：求取的匹配結(jié)果；(u，v)為待匹配圖像的像素點，其中，u為橫坐標，v為縱坐標；其中，模板匹配運算具體過程為：求取圖像搜索區(qū)域中與已知目標模板最相似的子區(qū)域位置，依據(jù)最小絕對差算法的計算思想，即匹配結(jié)果極小值時目標所處的位置，匹配結(jié)果越小，則目標區(qū)域與已知目標模板越相似；匹配系數(shù)越大，則目標區(qū)域與已知目標模板差異越大。此外，本發(fā)明還提供一種用于實時圖像識別的串行濾波匹配系統(tǒng)，其包括中值濾波模塊以及模板匹配模塊；其中，所述中值濾波模塊包括：圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊、圖像行緩存模塊以及中值濾波運算模塊；所述圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊包括圖像接口模塊和控制模塊，所述圖像接口模塊用于判斷外部圖像采集模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)幀、行同步信號狀態(tài)，以及圖像數(shù)據(jù)計算器的狀態(tài)，完成圖像數(shù)據(jù)的接收；所述控制模塊用于控制將一幀圖像中的數(shù)據(jù)，按行先后順序分別存入圖像行緩存模塊；在中值濾波運算過程采用3×3的二維模板的情況下，控制模塊一次將相鄰三行圖像數(shù)據(jù)存入圖像緩存模塊，以供使用；所述圖像行緩存模塊由多個雙口RAM組成，分別用來存儲相鄰行圖像數(shù)據(jù)；在采用3×3二維模板的中值濾波運算過程中，其中三個相鄰的雙口RAM在當前讀取周期內(nèi)直接進行讀取，剩余的RAM設(shè)為緩沖存儲RAM，在下一讀取周期，前一周期中直接讀取的RAM中的后兩個RAM與前一周期的緩沖存儲RAM中相鄰的下一RAM作為下一周期的直接讀取的三個RAM，再剩余的RAM作為下一讀取周期的緩沖存儲，依次遞推更換每一周期中直接讀取的三個RAM；所述中值濾波運算模塊包括行數(shù)據(jù)讀取模塊以及濾波運算模塊；所述行數(shù)據(jù)讀取模塊用于當圖像行緩存模塊完成相鄰三行圖像數(shù)據(jù)的存儲后，從圖像行緩存模塊中并行的讀取相鄰的三行圖像數(shù)據(jù)，提供給濾波運算模塊；所述濾波運算模塊用于進行中值濾波運算，得到一行運算后的圖像數(shù)據(jù)存于外圍的數(shù)據(jù)緩存中；其中，中值濾波的具體實現(xiàn)是采結(jié)構(gòu)化的二維滑動模板，利用該模板依次在圖像的每個像素點上滑動，在經(jīng)過每個像素時，將模板內(nèi)像素按照像素位的大小進行排序，生成單調(diào)上升或下降的二維數(shù)據(jù)，中值濾波輸出根據(jù)公式(1)來進行：g(x，y)＝Med{f(x-k，y-l)，(k，l)∈W}(1)式中：(x，y)為待匹配圖像的像素點，其中，x為橫坐標，y為縱坐標；(k，l)為中值濾波模板中的某一定點，其中，k為橫坐標，l為縱坐標；f(x，y)：在(x，y)點經(jīng)過中值濾波前的灰度值；g(x，y)：在(x，y)點處經(jīng)過中值濾波后的灰度值；W：為中值濾波模板。所述模板匹配模塊包括時序控制模塊和模板匹配子模塊；所述時序控制模塊用于依據(jù)中值濾波后的圖像數(shù)據(jù)的同步信號狀態(tài)，在圖像數(shù)據(jù)消隱期內(nèi)，從模板存儲器中讀取匹配模板并保存在模板緩存中，當圖像數(shù)據(jù)輸入有效期時，由模板匹配子模塊對圖像數(shù)據(jù)進行緩存處理，然后對匹配模板、緩存圖像數(shù)據(jù)進行模板匹配運算并將運算結(jié)果輸出；所述模板匹配子模塊包括模板緩存、圖像數(shù)據(jù)緩存、模板匹配結(jié)果緩存以及模板匹配運算模塊；其中，所述模板緩存用于存儲一幀已知目標模板圖像數(shù)據(jù)，供模板匹配運算模塊使用；所述圖像數(shù)據(jù)緩存用來于存儲一幀實時圖像數(shù)據(jù)，供模板匹配運算模塊使用；所述模板匹配結(jié)果緩存用于存儲模板匹配運算結(jié)果；所述模板匹配運算模塊用于進行目標模板與實時圖像區(qū)域的匹配運算，采用最小絕對差算法進行模板匹配的運算，其計算公式如下式(2)：式中：fu，v：待匹配圖像，fu，v∈S：S為搜索區(qū)域；g：已知目標模板；M、N：已知目標模板長度、寬度；R(u，v)：求取的匹配結(jié)果；(u，v)為待匹配圖像的像素點，其中，u為橫坐標，v為縱坐標；其中，模板匹配運算具體過程為：求取圖像搜索區(qū)域中與已知目標模板最相似的子區(qū)域位置，依據(jù)最小絕對差算法的計算思想，即匹配結(jié)果極小值時目標所處的位置，匹配結(jié)果越小，則目標區(qū)域與已知目標模板越相似；匹配系數(shù)越大，則目標區(qū)域與已知目標模板差異越大。其中，所述串行濾波匹配系統(tǒng)利用Verilog語言在FPGA內(nèi)實現(xiàn)。(三)有益效果為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明所提供的用于實時圖像識別的串行濾波匹配方法及系統(tǒng)，其通過FPGA串行實現(xiàn)中值濾波和模板匹配，對采集的實時圖像數(shù)據(jù)先進行中值濾波處理，降低圖像噪聲，再進行模板匹配運算，增強目標信息。該方案充分利用FGPA的內(nèi)部邏輯單元和流水線方式，將DSP的工作分流給FPGA執(zhí)行，把DSP從大量的濾波運算中解放出來，專門用于圖像識別，克服單純依靠DSP對圖像數(shù)據(jù)進行模板匹配實時性差的問題，極大提高圖像處理系統(tǒng)的處理速度。此外，該方案可以應用Verilog語言進行模塊化設(shè)計，將中值濾波算法和模板匹配算法集成于FPGA內(nèi)，使得硬件實現(xiàn)更加簡單。附圖說明圖1為本發(fā)明技術(shù)方案中用于實時圖像識別的串行濾波匹配系統(tǒng)的串行架構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明技術(shù)方案中中值濾波模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明技術(shù)方案中模板匹配模塊結(jié)構(gòu)示意圖。；圖3a為本發(fā)明技術(shù)方案中時序控制模塊時序分配示意圖。其中，1：圖像輸入消影期；2：圖像輸入有效期；3：從模板存儲器中讀取目標模板數(shù)據(jù)的時期；4：序緩存圖像數(shù)據(jù)時期；5：模板匹配運算時期；6：模板匹配結(jié)果輸出時期。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種用于實時圖像識別的串行濾波匹配方法，所述匹配方法基于串行濾波匹配系統(tǒng)來實施，所述串行濾波匹配系統(tǒng)包括：中值濾波模塊以及模板匹配模塊；所述中值濾波模塊包括圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊、圖像行緩存模塊以及中值濾波運算模塊；所述圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊包括圖像接口模塊和控制模塊；所述圖像行緩存模塊由多個雙口RAM組成；所述中值濾波運算模塊包括行數(shù)據(jù)讀取模塊以及濾波運算模塊；所述模板匹配模塊包括時序控制模塊和模板匹配子模塊；所述模板匹配子模塊包括模板緩存、圖像數(shù)據(jù)緩存、模板匹配結(jié)果緩存以及模板匹配運算模塊；所述串行濾波匹配方法包括如下步驟：步驟S1：外部圖像采集模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)幀、行同步信號狀態(tài)，以及圖像數(shù)據(jù)計算器的狀態(tài)；步驟S2：圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊判斷所述圖像數(shù)據(jù)幀、行同步信號狀態(tài)，以及圖像數(shù)據(jù)計算器的狀態(tài)，完成圖像數(shù)據(jù)的接收；步驟S3：控制模塊控制將一幀圖像中的數(shù)據(jù)，按行先后順序分別存入圖像行緩存模塊；在中值濾波運算過程采用3×3的二維模板的情況下，控制模塊一次將相鄰三行圖像數(shù)據(jù)存入圖像緩存模塊，以供使用；在采用3×3二維模板的中值濾波運算過程中，其中三個相鄰的雙口RAM在當前讀取周期內(nèi)直接進行讀取，剩余的RAM設(shè)為緩沖存儲RAM，在下一讀取周期，前一周期中直接讀取的RAM中的后兩個RAM與前一周期的緩沖存儲RAM中相鄰的下一RAM作為下一周期的直接讀取的三個RAM，再剩余的RAM作為下一讀取周期的緩沖存儲，依次遞推更換每一周期中直接讀取的三個RAM；該步驟詳細來說，即在中值濾波運算過程采用3×3的二維模板的情況下，控制模塊一次將相鄰三行圖像數(shù)據(jù)存入圖像緩存模塊，以供使用；在采用3×3二維模板的中值濾波運算過程中，其中三個相鄰的雙口RAM，假設(shè)為RAM1、RAM2、RAM3在當前讀取周期內(nèi)直接進行讀取，剩余的RAM，假設(shè)為RAM4至RAMn設(shè)為緩沖存儲RAM，其中n為圖像行緩存模塊中雙口RAM的個數(shù)，在下一讀取周期，前一周期中直接讀取的RAM中的后兩個RAM(即RAM2、RAM3)與前一周期的緩沖存儲RAM中相鄰的下一RAM(即RAM4)作為下一周期的直接讀取的三個RAM，即RAM2、RAM3、RAM4作為下一周期的直接讀取RAM，再剩余的RAM作為下一讀取周期的緩沖存儲，依次遞推更換每一周期中直接讀取的三個RAM，通過這種圖像數(shù)據(jù)存儲及讀取方式，極大提高系統(tǒng)運算效率；步驟S4：所述行數(shù)據(jù)讀取模塊當圖像行緩存模塊完成相鄰三行圖像數(shù)據(jù)的存儲后，從圖像行緩存模塊中并行的讀取相鄰的三行圖像數(shù)據(jù)，提供給濾波運算模塊；步驟S5：所述濾波運算模塊用于進行中值濾波運算，得到一行運算后的圖像數(shù)據(jù)存于外圍的數(shù)據(jù)緩存中；步驟S6：所述時序控制模塊依據(jù)中值濾波后的圖像數(shù)據(jù)的同步信號狀態(tài)，在圖像數(shù)據(jù)消隱期內(nèi)，從模板存儲器中讀取匹配模板并保存在模板緩存中，在圖像數(shù)據(jù)輸入有效期內(nèi)，由模板匹配子模塊對圖像數(shù)據(jù)進行緩存處理，然后對匹配模板、緩存圖像數(shù)據(jù)進行模板匹配運算并將運算結(jié)果輸出。其中，所述步驟S5中，中值濾波運算的具體實現(xiàn)是采結(jié)構(gòu)化的二維滑動模板，利用該模板依次在圖像的每個像素點上滑動，在經(jīng)過每個像素時，將模板內(nèi)像素按照像素位的大小進行排序，生成單調(diào)上升或下降的二維數(shù)據(jù)，中值濾波輸出根據(jù)公式(1)來進行：g(x，y)＝Med{f(x-k，y-l)，(k，l)∈W}(1)式中：(x，y)為待匹配圖像的像素點，其中，x為橫坐標，y為縱坐標；(k，l)為中值濾波模板中的某一定點，其中，k為橫坐標，l為縱坐標；f(x，y)：在(x，y)點經(jīng)過中值濾波前的灰度值；g(x，y)：在(x，y)點處經(jīng)過中值濾波后的灰度值；W：為中值濾波模板。其中，所述步驟S6中，所述模板匹配運算模塊采用最小絕對差算法(MAD)進行目標模板與實時圖像區(qū)域的匹配運算，其計算公式如下式(2)：式中：fu，v：待匹配圖像，fu，v∈S：S為搜索區(qū)域；g：已知目標模板；M、N：已知目標模板長度、寬度；R(u，v)：求取的匹配結(jié)果；(u，v)為待匹配圖像的像素點，其中，u為橫坐標，v為縱坐標；(j，k)為中值濾波模板中目標模板的某一定點，其中，j為目標模板橫坐標，k為目標模板縱坐標；其中，模板匹配運算具體過程為：求取圖像搜索區(qū)域中與已知目標模板最相似的子區(qū)域位置，依據(jù)最小絕對差算法的計算思想，即匹配結(jié)果極小值時目標所處的位置，匹配結(jié)果越小，則目標區(qū)域與已知目標模板越相似；匹配系數(shù)越大，則目標區(qū)域與已知目標模板差異越大。此外，本發(fā)明還提供一種用于實時圖像識別的串行濾波匹配系統(tǒng)，如圖1、2、3、3a所示，其包括中值濾波模塊以及模板匹配模塊；其中，所述中值濾波模塊包括：圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊、圖像行緩存模塊以及中值濾波運算模塊；所述圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊包括圖像接口模塊和控制模塊，所述圖像接口模塊用于判斷外部圖像采集模塊發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)幀、行同步信號狀態(tài)，以及圖像數(shù)據(jù)計算器的狀態(tài)，完成圖像數(shù)據(jù)的接收；所述控制模塊用于控制將一幀圖像中的數(shù)據(jù)，按行先后順序分別存入圖像行緩存模塊；在中值濾波運算過程采用3×3的二維模板的情況下，控制模塊一次將相鄰三行圖像數(shù)據(jù)存入圖像緩存模塊，以供使用；所述圖像行緩存模塊由多個雙口RAM組成，分別用來存儲相鄰行圖像數(shù)據(jù)；在采用3×3二維模板的中值濾波運算過程中，其中三個相鄰的雙口RAM，假設(shè)為RAM1、RAM2、RAM3在當前讀取周期內(nèi)直接進行讀取，剩余的RAM，假設(shè)為RAM4至RAMn設(shè)為緩沖存儲RAM，其中n為圖像行緩存模塊中雙口RAM的個數(shù)，在下一讀取周期，前一周期中直接讀取的RAM中的后兩個RAM(即RAM2、RAM3)與前一周期的緩沖存儲RAM中相鄰的下一RAM(即RAM4)作為下一周期的直接讀取的三個RAM，即RAM2、RAM3、RAM4作為下一周期的直接讀取RAM，再剩余的RAM作為下一讀取周期的緩沖存儲，依次遞推更換每一周期中直接讀取的三個RAM，通過這種圖像數(shù)據(jù)存儲及讀取方式，極大提高系統(tǒng)運算效率；所述中值濾波運算模塊包括行數(shù)據(jù)讀取模塊以及濾波運算模塊；此模塊作為系統(tǒng)設(shè)計的核心部分，所述行數(shù)據(jù)讀取模塊用于當圖像行緩存模塊完成相鄰三行圖像數(shù)據(jù)的存儲后，從圖像行緩存模塊中并行的讀取相鄰的三行圖像數(shù)據(jù)，提供給濾波運算模塊；所述濾波運算模塊用于進行中值濾波運算，得到一行運算后的圖像數(shù)據(jù)存于外圍的數(shù)據(jù)緩存中；其中，中值濾波的具體實現(xiàn)是采結(jié)構(gòu)化的二維滑動模板，利用該模板依次在圖像的每個像素點上滑動，在經(jīng)過每個像素時，將模板內(nèi)像素按照像素位的大小進行排序，生成單調(diào)上升或下降的二維數(shù)據(jù)，中值濾波輸出根據(jù)公式(1)來進行：g(x，y)＝Med{f(x-k，y-l)，(k，l)∈W}(1)式中：(x，y)為待匹配圖像的像素點，其中，x為橫坐標，y為縱坐標；(k，l)為中值濾波模板中的某一定點，其中，k為橫坐標，l為縱坐標；f(x，y)：在(x，y)點經(jīng)過中值濾波前的灰度值；g(x，y)：在(x，y)點處經(jīng)過中值濾波后的灰度值；W：為中值濾波模板；所述模板匹配模塊包括時序控制模塊和模板匹配子模塊；所述時序控制模塊用于依據(jù)中值濾波后的圖像數(shù)據(jù)的同步信號狀態(tài)，在圖像數(shù)據(jù)消隱期內(nèi)，從模板存儲器中讀取匹配模板并保存在模板緩存中，當圖像數(shù)據(jù)輸入有效期時，由模板匹配子模塊對圖像數(shù)據(jù)進行緩存處理，然后對匹配模板、緩存圖像數(shù)據(jù)進行模板匹配運算并將運算結(jié)果輸出；所述模板匹配子模塊包括模板緩存、圖像數(shù)據(jù)緩存、模板匹配結(jié)果緩存等幾個緩存器以及模板匹配運算模塊；其中，所述模板緩存用于存儲一幀已知目標模板圖像數(shù)據(jù)，供模板匹配運算模塊使用；所述圖像數(shù)據(jù)緩存用來于存儲一幀實時圖像數(shù)據(jù)，供模板匹配運算模塊使用；所述模板匹配結(jié)果緩存用于存儲模板匹配運算結(jié)果；所述模板匹配運算模塊用于進行目標模板與實時圖像區(qū)域的匹配運算，采用最小絕對差算法(MAD)進行模板匹配的運算，其計算公式如下式(2)：式中：fu，v：待匹配圖像，fu，v∈S：S為搜索區(qū)域；g：已知目標模板；M、N：已知目標模板長度、寬度；R(u，v)：求取的匹配結(jié)果；(u，v)為待匹配圖像的像素點，其中，u為橫坐標，v為縱坐標；(j，k)為中值濾波模板中目標模板的某一定點，其中，j為目標模板橫坐標，k為目標模板縱坐標；其中，模板匹配運算具體過程為：求取圖像搜索區(qū)域中與已知目標模板最相似的子區(qū)域位置，依據(jù)最小絕對差算法的計算思想，即匹配結(jié)果極小值時目標所處的位置，匹配結(jié)果越小，則目標區(qū)域與已知目標模板越相似；匹配系數(shù)越大，則目標區(qū)域與已知目標模板差異越大。其中，所述串行濾波匹配系統(tǒng)利用Verilog語言在FPGA內(nèi)實現(xiàn)。下面就具體實施例來進行描述。實施例如圖1、2、3、3a所示，系統(tǒng)上電后，所有模塊進行復位，并完成初始化，當圖像采集模塊將第一幀圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊后，圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊根據(jù)圖像VS幀和HS行同步信號，控制圖像數(shù)據(jù)按行順序依次循環(huán)存入圖像行緩存模塊內(nèi)的四個雙口RAM中。當接收完一幀圖像數(shù)據(jù)后，所有寄存器清零，等待下一幀圖像數(shù)據(jù)到來。中值濾波運算模塊在接收到其底層取數(shù)接口模塊的初始信號后，模塊開始工作，同時產(chǎn)生3行的地址信號發(fā)送給中值濾波運算模塊其中的行數(shù)據(jù)讀取模塊，行數(shù)據(jù)讀取模塊收到地址后查詢所處的狀態(tài)，從行緩存中讀取數(shù)據(jù)，濾波運算模塊調(diào)用算法子函數(shù)對數(shù)據(jù)進行中值濾波運算，在一個周期內(nèi)完成一個3×3區(qū)域的濾波算法并產(chǎn)生一個濾波后灰度數(shù)據(jù)。濾波運算模塊將濾波后的實時圖像數(shù)據(jù)存儲至模板匹配模塊的圖像數(shù)據(jù)緩存內(nèi)，供模板匹配模塊使用。系統(tǒng)上電后，由DSP將目標匹配模板存入模板存儲器中，F(xiàn)PGA內(nèi)的時序控制模塊負責從模板存儲器中讀取匹配模板并保存在模板緩存中，每個圖像消影期間，需從模板存儲器中讀取并更新目標模板數(shù)據(jù)，在圖像輸入有效期，F(xiàn)PGA依據(jù)圖像輸入時序及匹配模板大小等進行輸入圖像緩存、模板匹配運算及運算結(jié)果輸出。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。