[發(fā)明專利]一種智能多平臺(tái)圖像采集識(shí)別系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210525250.8
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103854018A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑛;李忠喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱恒譽(yù)名翔科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/20
• 分類號(hào): G06K9/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種基于TI公司的TMS320C6x系列TMS320C6713?DSP芯片的圖像實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，具體的說(shuō)就是設(shè)計(jì)了一套通用的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并且在實(shí)時(shí)性和靈活性上提出更高的要求，以滿足不同數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的要求。

背景技術(shù)

數(shù)字圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展使得所有圖像處理的問(wèn)題都可以用數(shù)字信號(hào)處理的形式來(lái)解決，這為實(shí)時(shí)圖像處理的應(yīng)用提供了廣闊的空間。首先，數(shù)字信號(hào)處理中存在大量成熟的快速算法，如FFT、FHT等，這些算法已經(jīng)大量的應(yīng)用于圖像處理中；其次，隨著大規(guī)模集成電路的高速發(fā)展，DSP(Digital?Signal?Processor)數(shù)字信號(hào)處理器的發(fā)展為高速的實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理、達(dá)到系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性提供了可能。這些發(fā)展都使得圖像處理技術(shù)廣泛的應(yīng)用于科學(xué)研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、資源的遙感探測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、空間探測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域。

本人近幾年來(lái)一直在從事數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究，研究成果在虹膜識(shí)別、機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)等方面已有不少實(shí)際應(yīng)用，取得了不少成績(jī)。虹膜識(shí)別和機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)，兩者有著廣闊的實(shí)用意義。（1）虹膜識(shí)別技術(shù)??21世紀(jì)是信息時(shí)代，它的一大特征就是身份的數(shù)字化和隱性化，如何準(zhǔn)確鑒定身份，保證信息安全呢？正在悄然興起的生物特征識(shí)別技術(shù)正好可以解決上述問(wèn)題。在高度信息化的現(xiàn)代社會(huì)，人們的身份鑒別已經(jīng)滲透到日常生活的每一個(gè)方面。對(duì)于我們這樣一個(gè)人口眾多的國(guó)家，身份鑒別有著特別廣泛的應(yīng)用前景和重要的戰(zhàn)略意義，金融、安全、網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)等無(wú)一不需要可靠的身份鑒別。基于虹膜的生物識(shí)別技術(shù)是一種最新的鑒別技術(shù)，通過(guò)一定的虹膜識(shí)別算法后，可以達(dá)到十分優(yōu)異的準(zhǔn)確度。即使全人類的虹膜信息都錄入到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，出現(xiàn)認(rèn)假和拒假的可能性也相當(dāng)小，虹膜識(shí)別技術(shù)的高精度使它能夠在眾多識(shí)別技術(shù)中占有一席之地。（2）機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)??目前，機(jī)器人視覺(jué)技術(shù)己成為高技術(shù)領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題。它為可行走機(jī)器人、裝配機(jī)器人以及其他種類的機(jī)器人解決視覺(jué)問(wèn)題提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

在認(rèn)真分析了虹膜識(shí)別系統(tǒng)和機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的特點(diǎn)后，我們得出的結(jié)論是，兩者作為數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，有著很大的相似性。所以，本論文著眼于設(shè)計(jì)一套通用的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并且在實(shí)時(shí)性和靈活性上提出更高的要求，以滿足不同數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的要求，使其具有推廣價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一套通用的數(shù)字圖像處理系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以滿足不同數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的要求。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

（1）完成圖像處理系統(tǒng)總體方案論證設(shè)計(jì)

（2）??完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括圖像處理芯片的選型、視頻數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)、DSP與外部存儲(chǔ)器接口電路設(shè)計(jì)、USB接口電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電源模塊設(shè)計(jì)、鍵盤模塊設(shè)計(jì)等。

(3)??完成印制電路板(PCB)的設(shè)計(jì)

(4)??完成系統(tǒng)硬件調(diào)試程序的設(shè)計(jì)

它的工作原理是這樣的：

實(shí)時(shí)圖像處理，首先是利用CCD攝像頭和高速的視頻解碼芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后是利用高速芯片對(duì)所采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，最后將處理結(jié)果輸出。

系統(tǒng)的工作過(guò)程可以分為三個(gè)步驟，首先是接收現(xiàn)場(chǎng)傳送過(guò)來(lái)的圖像采集觸發(fā)指令，然后再FPGA的控制下完成一幅完整圖像的采集，并通過(guò)FIFO傳送至DSP。第二步是圖像處理，在處理器中完成濾波、識(shí)別等任務(wù)。最后是輸出結(jié)果，接著回到第一步，如此循環(huán)。

它的工作過(guò)程是這樣的:

(1)?首先，系統(tǒng)上電復(fù)位。程序從FLASH自舉，完成圖像處理程序的導(dǎo)入以??及一些初始化工作，如初始化EMIF接口的SDRAM等，然后等待信號(hào)的觸發(fā)。

(2)?觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生DSP中斷，DSP利用12C總線對(duì)SAA7111A采集芯片的寄存器寫入相關(guān)參數(shù)，促使其進(jìn)行圖像采集。

(3)?FPGA完成采集芯片SAA7111A的幀控制、時(shí)序邏輯和產(chǎn)生必要的地址信號(hào)。其次，F(xiàn)PGA還對(duì)圖像采集模塊和圖像處理模塊的接口FIFO進(jìn)行必要的邏輯控制。

(4)?圖像經(jīng)過(guò)FIFO通過(guò)DSP的DMA通道，存入SDRAM，以便DSP進(jìn)行圖像處理。

(5)?FLASH存入圖像處理算法，包括圖像分割、二值化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，通過(guò)DSP的EMIF導(dǎo)入C6713進(jìn)行圖像處理操作。

(6)?在以SAA7111A和FPGA為核心的一幅圖像采集過(guò)程中，DSP可以同時(shí)進(jìn)行前一幅圖像的處理運(yùn)算，這樣的并行處理模式提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

本發(fā)明的有益效果是：