学习笔记（四）：基于FPGA的颜色识别_fpga颜色识别

 从对角线向O看下去的图。

色调：俯视图顺时针看去，不同的角度色调不一样。

饱和度：两边向中间

亮度：对角线看去

一、首先摄像头采集到的是RGB的格式，所以要将RGB色散空间转变为HSV色散空间，首先要完成将H分量提取出来的功能，提取H分量后就可以对H分量 进行一个角度判断，H值在0到360度之间不同的角度代表不同的颜色，我们只需要将人民币的H值提取出来之后皆可以判断它的颜色。

RGB转HSV的代码 verilog代码网上有。

二、将RGB转为HSV之后我们对它做了一个直方图统计，将不同颜色出现的次数进行了一个统计，在tb文件里通过统计直方图信息统计次数出现最多的色调。通过对不同钞票面额的仿真的直方图仿真出来，发现不同钞票所处的空间不一样，不同的钞票的基准色调不一样，最终汇总起来发现不同的钞票所在不同的色环位置上。现在有一张钞票我们要识别它的面额，我们可以通过将它的RGB转化为HSV，然后判断它的H在哪个区间从而判断一张钞票具体的面额为多少，这就是我们的整个设计思路。

在verliog代码里，我们要实现钞票出现时我们能检测到这个钞票，这实际上是一个运动目标的检测，我们首先要实现这样一个功能（帧差法运动目标检测），//在这个工程基础上去添加颜色功能的识别，在检测到运动目标之后，我们将摄像头采集到的的图像进行一个RGB转HSV的这样一个操作。//操作完之后，我们提取它的H分量（色调信息）把它传输到颜色检测的这样一个模块里，通过检验目标中心颜色，根据颜色判断钞票面额，在这个模块里的输入实际上只需要提取它的H调的信息，这里分为几大块。||首先，对这个区块的x和y进行统计，这样就可以获取整个中心点的颜色信息，中心点实际上是根据x和y统计出来的。||之后将中心点的颜色寄存下来，寄存条件为首先要有运动目标，即有钞票出现在中心区域，理由if判断条件，若有钞票出现在中心区域，此时将valid信号拉高，表明此时的信号有效，与此同时，将中心点的色调寄存下来，根据色调来判断面额。||在判断钞票面额之前还要进行一个消抖操作（对从中心点无目标到有目标进行记数，钞票到进入中心点之前或者之后可能会进行一个抖动，类似于按键消抖，就是按键消抖的逻辑，如果检测到无目标到有目标就会加载一个计时器，对帧同步信号进行计时，如果连续计数时间达到15帧，代表彻底稳定下来，这个时候才能对中心点的颜色进行识别。）//下面来到钞票计数功能，效抖后确实发现钞票存在，相当于我们的中心点目标从0到1的这样一个过程，这样的一个上升沿存在，那么我们就认定钞票被计数了一次，具体那个面额被计数了一次，根据之前判断出来的面额所决定。比如，点亮4个灯表示100元被检测到一次，点亮3个灯表示50元被检测到一次，点亮2个灯表示20元被检测到一次，等。

最后总结回顾4个功能模块：

1.先统计整个图像的x和y坐标。

2.寄存中心点的颜色。

3.对帧同步信号进行计数。（计数前对目标是否进行消抖）

4.色调判断。

5.计数器功能。

以钞票检测为例，详细介绍了如何基于FPGA进行颜色的识别。关键点是使用Verilog进行 “RGB转HSV” 这一色彩空间的转换，代码经过Modelsim仿真，并最终在【正点原子】“新起点” FPGA开发板上进行验证。