2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　本圖像識別系統(tǒng)的識別功能主要通過軟件系統(tǒng)來實現(xiàn)。為了提高程序的可移植性，為將來該系統(tǒng)功能擴展預(yù)留空間，整個軟件系統(tǒng)采用分模塊、分層次的方法編寫程序，采用匯編語言實現(xiàn)對寄存器的讀/寫以及對中斷的控制，并為上層的開發(fā)提供靈活的接口。上層采用C語言編寫，通過調(diào)用底層函數(shù)來間接對硬件資源進行操作。這樣編寫程序使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，程序可移植性和可擴展性增強，而且占用硬件資源少，為系統(tǒng)功能的擴展和進一步開發(fā)預(yù)留充分的空間。

　　整個軟件系統(tǒng)由主程序、圖像識別功能模塊子程序、中斷服務(wù)子程序和語音輸出子程序等組成。主程序負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和控制工作，通過調(diào)用不同的子程序來實現(xiàn)不同的功能。主程序流程如圖7所示。

　　為突出系統(tǒng)的特點，下面通過手勢識別的實例來重點描述圖像識別原理。手勢識別包含兩個步驟：手形的輪廓跟蹤，提取其輪廓的相關(guān)數(shù)據(jù);手勢的識別，在上一步得到的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行分析判斷而得到結(jié)果。

　　2.1 輪廓跟蹤算法實現(xiàn)

　　輪廓跟蹤的目的是獲得圖像的外部輪廓特征(包括目標(biāo)物體邊緣點的坐標(biāo)和方向)，為圖像的形狀分析做準(zhǔn)備。SPCA563B的DSP針對膚色有一系列的顏色處理，這樣系統(tǒng)就可以方便圖像轉(zhuǎn)化為膚色與非膚色的二值圖像。通過對暫存在SRAM中的二值圖像進行數(shù)據(jù)分析，來提取手形的邊緣輪廓。

　　輪廓跟蹤算法步驟如下：

　　①按從上到下、從左到右的順序掃描圖像，尋找第一個非白像素作為邊界起始點A[0]，記錄A[0]點的坐標(biāo)(A[0].x，A[0].y)。A[0]是具有最小行和列值的邊界點。再定義一個掃描方向變量dir，該變量用于記錄上一步中沿著前一個邊界點到當(dāng)前邊界點的移動方向。其初始化取值為A[0].dir=7;掃描方向定義如圖8所示。

　　假設(shè)當(dāng)前的坐標(biāo)為(x，y)，則其8個鄰域坐標(biāo)如下：