技術(shù)特征：
1.一種用于實(shí)時(shí)圖像識別的串行濾波匹配方法，其特征在于，所述匹配方法基于串行濾波匹配系統(tǒng)來實(shí)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(yùn)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(gè)雙口RAM組成；所述中值濾波運(yùn)算模塊包括行數(shù)據(jù)讀取模塊以及濾波運(yùn)算模塊；所述模板匹配模塊包括時(shí)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(yùn)算模塊；所述串行濾波匹配方法包括如下步驟：步驟S1：外部圖像采集模塊采集圖像數(shù)據(jù)幀、行同步信號狀態(tài)，以及圖像數(shù)據(jù)計(jì)算器的狀態(tài)，并發(fā)送至圖像數(shù)據(jù)接口控制模塊；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(jì)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(yùn)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(yùn)算過程中，其中三個(gè)相鄰的雙口RAM在當(dāng)前讀取周期內(nèi)直接進(jìn)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(gè)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(gè)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(gè)RAM；步驟S4：所述行數(shù)據(jù)讀取模塊當(dāng)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(yùn)算模塊；步驟S5：所述濾波運(yùn)算模塊用于進(jìn)行中值濾波運(yùn)算，得到一行運(yùn)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(shí)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(jìn)行緩存處理，然后對匹配模板、緩存圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行模板匹配運(yùn)算并將運(yùn)算結(jié)果輸出。2.如權(quán)利要求1所述的用于實(shí)時(shí)圖像識別的串行濾波匹配方法，其特征在于，所述步驟S5中，中值濾波運(yùn)算的具體實(shí)現(xiàn)是采用結(jié)構(gòu)化的二維滑動(dòng)模板，利用該模板依次在圖像的每個(gè)像素點(diǎn)上滑動(dòng)，在經(jīng)過每個(gè)像素時(shí)，將模板內(nèi)像素按照像素位的大小進(jìn)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(jìn)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(diǎn)，其中，x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)；(k，l)為中值濾波模板中的某一定點(diǎn)，其中，k為橫坐標(biāo)，l為縱坐標(biāo)；f(x，y)：在(x，y)點(diǎn)經(jīng)過中值濾波前的灰度值；g(x，y)：在(x，y)點(diǎn)處經(jīng)過中值濾波后的灰度值；W：為中值濾波模板。3.如權(quán)利要求1所述的用于實(shí)時(shí)圖像識別的串行濾波匹配方法，其特征在于，所述步驟S6中，所述模板匹配運(yùn)算模塊采用最小絕對差算法進(jìn)行目標(biāo)模板與實(shí)時(shí)圖像區(qū)域的匹配運(yùn)算，其計(jì)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(biāo)模板；M、N：已知目標(biāo)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(diǎn)，其中，u為橫坐標(biāo)，v為縱坐標(biāo)；(j，k)為中值濾波模板中目標(biāo)模板的某一定點(diǎn)，其中，j為目標(biāo)模板橫坐標(biāo)，k為目標(biāo)模板縱坐標(biāo)；其中，模板匹配運(yùn)算具體過程為：求取圖像搜索區(qū)域中與已知目標(biāo)模板最相似的子區(qū)域位置，依據(jù)最小絕對差算法的計(jì)算思想，即匹配結(jié)果極小值時(shí)目標(biāo)所處的位置，匹配結(jié)果越小，則目標(biāo)區(qū)域與已知目標(biāo)模板越相似；匹配結(jié)果越大，則目標(biāo)區(qū)域與已知目標(biāo)模板差異越大。4.一種用于實(shí)時(shí)圖像識別的串行濾波匹配系統(tǒng)，其特征在于，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(yùn)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(jì)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(yùn)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(gè)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(yùn)算過程中，其中三個(gè)相鄰的雙口RAM在當(dāng)前讀取周期內(nèi)直接進(jìn)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(gè)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(gè)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(gè)RAM；所述中值濾波運(yùn)算模塊包括行數(shù)據(jù)讀取模塊以及濾波運(yùn)算模塊；所述行數(shù)據(jù)讀取模塊用于當(dāng)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(yùn)算模塊；所述濾波運(yùn)算模塊用于進(jìn)行中值濾波運(yùn)算，得到一行運(yùn)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(shí)現(xiàn)是采用結(jié)構(gòu)化的二維滑動(dòng)模板，利用該模板依次在圖像的每個(gè)像素點(diǎn)上滑動(dòng)，在經(jīng)過每個(gè)像素時(shí)，將模板內(nèi)像素按照像素位的大小進(jìn)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(jìn)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(diǎn)，其中，x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)；(k，l)為中值濾波模板中的某一定點(diǎn)，其中，k為橫坐標(biāo)，l為縱坐標(biāo)；f(x，y)：在(x，y)點(diǎn)經(jīng)過中值濾波前的灰度值；g(x，y)：在(x，y)點(diǎn)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(shí)序控制模塊和模板匹配子模塊；所述時(shí)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(dāng)圖像數(shù)據(jù)輸入有效期時(shí)，由模板匹配子模塊對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存處理，然后對匹配模板、緩存圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行模板匹配運(yùn)算并將運(yùn)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(yùn)算模塊；其中，所述模板緩存用于存儲一幀已知目標(biāo)模板圖像數(shù)據(jù)，供模板匹配運(yùn)算模塊使用；所述圖像數(shù)據(jù)緩存用來于存儲一幀實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)，供模板匹配運(yùn)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(yùn)算結(jié)果；所述模板匹配運(yùn)算模塊用于進(jìn)行目標(biāo)模板與實(shí)時(shí)圖像區(qū)域的匹配運(yùn)算，采用最小絕對差算法進(jìn)行模板匹配的運(yùn)算，其計(jì)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(biāo)模板；M、N：已知目標(biāo)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(diǎn)，其中，u為橫坐標(biāo)，v為縱坐標(biāo)；(j，k)為中值濾波模板中目標(biāo)模板的某一定點(diǎn)，其中，j為目標(biāo)模板橫坐標(biāo)，k為目標(biāo)模板縱坐標(biāo)；其中，模板匹配運(yùn)算具體過程為：求取圖像搜索區(qū)域中與已知目標(biāo)模板最相似的子區(qū)域位置，依據(jù)最小絕對差算法的計(jì)算思想，即匹配結(jié)果極小值時(shí)目標(biāo)所處的位置，匹配結(jié)果越小，則目標(biāo)區(qū)域與已知目標(biāo)模板越相似；匹配結(jié)果越大，則目標(biāo)區(qū)域與已知目標(biāo)模板差異越大。5.如權(quán)利要求4所述的用于實(shí)時(shí)圖像識別的串行濾波匹配系統(tǒng)，其特征在于，所述串行濾波匹配系統(tǒng)利用Verilog語言在FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)。