手势作为人类交流的基本表达方式,在人与人的沟通中起着非常重要的作用,手势语言同语音语言、书面语言一样可以用来帮助和表达人的想法和情绪。随着计算机技术和数字图像处理技术的不断发展和提高,使得基于视频处理的静态手势识别系统成为重要的发展趋势。基于FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的系统,充分利用硬件上的特性可以满足高速图像处理的需要。与在PC(Personal Computer)平台上实现相比,基于FPGA的手势识别系统更具有应用前景。本文设计了一个基于FPGA的静态手势识别系统,采用Altera公司的DE2开发板作为硬件平台,配合以CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补氧化金属半导体)图像传感器对手势进行实时采集,VGA(Video Graphic Array,显示绘图阵列)显示器对环境及处理后的手势图像进行实时显示。该系统可以识别10种不同的静态手势,并通过其控制某个特定LED灯的开关。本系统主要分为四个模块：核心控制处理模块、手势图像采集模块、手势图像监控模块和识别结果显示模块等。系统主要采用硬件设计方式进行实现,以EP2C35F672C6芯片作为静态手势识别系统的控制处理核心。核心控制处理模块实现了本系统的主要算法,可以分为图片处理、特征提取和特征匹配三个模块。首先,图像处理模块采用基于肤色聚类的算法,将图像转换为二值图像,再进行滤波,膨胀和边缘检测。然后特征提取模块应用Hu不变矩算法并结合手势图像的周长、面积提取手势的特征参数。最后特征匹配模块采用改进的模板匹配算法进行二次手势识别,判断该手势是否为定义手势,若是则对应的某个LED灯亮,若不是则无LED灯亮。在对这四个主要模块进行详细的设计与实现后,整合各个模块,组成完整的系统。最后,在友晶科技公司的DE2开发板上进行反复调试与改进,实现系统功能。经测试证明,该系统完成了静态手势识别系统的基本功能,在提高处理效果与准确率方面具有自己的优势。