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目标识别

  • 基于DSPs和FPGA的通信信号调制识别方法研究

    基于小波变换和神经网络理论,对非稳定、大信噪比(SNR)变化的通信信号进行有效的特征提取和分类,实现了通信信号调制方式的分类识别.首先,采用基于多分辨分析框架的Mallat快速算法提取离散细节作为特征采,实验得出db3小波非常适合作为特征提取小波,用小波变换大大压缩了通信信号特征矢量,提取的信号特征矢量64点;然后依据神经网络理论,分别采用BP网络作为分类器对通信信号调制识别分类.从计算机模拟实验结果可知,该方法能很好地完成通信信号调制识别分类任务,使识别正确率得到了明显改善,同时降低了识别分类过程的复杂度,并且为通信信号调制识别的DSP实现提供了快速计算的理论基础.其次,介绍了TMS320LF2407 DSP和FPGA的结构原理,并在此基础上设计了数字信号处理板和制作调试电路板.最后,用汇编和C语言编制A/D程序、串口通信程序和应用程序,并在信号处理板上调试和运行.

    标签: DSPs FPGA 通信信号 调制识别

    上传时间: 2013-07-23

    上传用户:731140412

  • 基于FPGA的红外目标检测技术研究

    摘要:"红外弱小目标检测"是红外搜索跟踪系统、红外雷达预警系统、红外成像跟踪系统的核心技术,因此红外小目标的检测是当前一项重要的研究课题.目前的发展方向是研究运算量小、性能高、利于硬件实时实现的检测和跟踪算法.该文在前人研究的基础上,着重研究了Marr视觉计算理论在红外小目标检测技术中的应用.从Marr算法的理论基础——高斯平滑滤波器与拉普拉斯算子的相关知识以及Marr的计算视觉理论基础开始,进行了 2G(Laplacian of Gaussian,高斯—拉普拉斯)滤波器、LoG(Laplacian ofGaussian,高斯—拉普拉斯)模板以及 2G滤波器在人类视觉、边缘检测、边缘处理的物理意义以及神经生理学意义方面的分析讨论,提出了易于FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)实现的基于Marr计算视觉的红外图像小目标检测方法.该方法可根据目标大小自动设计检测模板,在滤除不相关的噪声的同时又保留闭合的目标边缘,从而检测出目标.将该方法用FPGA实现,满足了检测过程中的实时性.考虑到工程中的应用,该文对该方法在FPGA中的具体实现给出了设计总体思路和详细流程.由于FPGA具有对图像数据的实时处理能力,而且该算法在FPGA中的具体实现中对资源的合理使用进行了综合考虑,因此该算法能够实时、有效地实现目标检测.并在此基础上对小目标的检测研究前景进行展望.

    标签: FPGA 红外目标检测 技术研究

    上传时间: 2013-07-04

    上传用户:萌萌哒小森森

  • 指纹识别算法的研究及基于FPGA的硬件实现

    随着图像处理和模式识别技术的进步,基于生物特征的识别技术成为蓬勃发展的高技术之一,根据IBG(InternationalBiometricGroup)组织对生物特征市场的统计和预测,该领域的收入的年增长率30-50%,到2008年,全球总收入将达到46.39亿美元。而基于指纹特征的识别技术由于其独特的可靠性,稳定性,方便快捷的特点,恰好符合了市场的需求。目前指纹识别技术是生物识别领域中应用最广泛的识别技术,也是研究与应用的一个热点。 SOPC片上可编程系统和嵌入式系统是当前电子设计领域中最热门的概念。NiosⅡ是Altera公司开发的一种采用流水线技术、单指令流的RISC嵌入式处理器软核,可以将它嵌入FPGA内部,与用户自定义逻辑结合构成一个基于FPGA的片上系统。与嵌入式硬核相比较,嵌入式软核具有更大的灵活性。而FPGA的高速性、恰恰满足了指纹识别系统对速度的要求。 本文对指纹识别技术中各个环节的算法进行了较为深入的研究,结合NiosⅡ嵌入式处理器的特点,对算法进行了合理的选择与优化,形成了一套完整的指纹识别算法,并提出了一种基于FPGA的指纹识别系统硬件设计方案。 论文的内容主要包括以下几个方面: 1、对指纹图像预处理、后处理和匹配算法进行了改进,提高了算法的性能;设计了一种适用于快速匹配的指纹特征数据结构;提出了一套基于特征点匹配的指纹识别算法。实验结果表明该算法速度快、误识率较低、可靠性较高,可以满足实用的要求。 2、本着增加系统集成度、减小系统体积、提高便携性、降低功耗和成本,同时提升系统的性能的原则,使用Altera公司提供的外围设备IP核配合NiosⅡ处理器软核搭建了一个单片嵌入式系统,然后以内嵌NiosⅡ软核的FPGA和FPS200指纹采集器为核心芯片,外配片外RAM和Flash存储器以及小键盘和LCD显示屏等器件,设计了一个便携式指纹识别系统,提出了一套基于FPGA的硬件设计方案。 3、利用NiosⅡ开发板对硬件设计方案进行了初步的验证,实现了指纹采集芯片FPS200与FPGA的接口,并进行了算法的移植。 实验结果表明本文所提出的系统设计方案是可行的。基于FPGA的自动指纹识别系统在速度、功耗、体积、扩展性方面有着独特的优势,具有广阔的发展空间。最后提出了对这一设计继续改进的思路和下一步研究的内容。

    标签: FPGA 指纹识别 法的研究 硬件实现

    上传时间: 2013-07-28

    上传用户:hxy200501

  • 基于DSP和FPGA的自动指纹识别系统硬件设计与实现

    随着计算机与信息技术的发展,生物特征识别技术受到了广泛的关注。指纹识别是生物特征识别中的一项重要内容,一直以来是国内外的研究热点。 嵌入式自动指纹识别是指指纹识别技术在嵌入式系统上的应用。传统的嵌入式自动指纹识别系统多采用单片DSP或MIPS处理器来完成算法,由于DSP或MIPS处理器只能根据程序顺序执行,在指纹匹配过程中只能和整个库中的指纹进行一一匹配,因此这类系统在处理较大指纹库时下匹配时间相当长。为了克服这个缺点,本文构建了浮点DSP和FPGA协同处理构架的硬件平台,充分利用DSP在计算上的精确度和FPGA并行处理的特点,由DSP和FPGA共同处理匹配算法。 本文的主要工作如下: 1.设计了一个硬件系统,包括DSP处理器、FPGA、指纹传感器、人机交互接口和USB1.1接口。同时,还设计了各硬件模块的驱动程序,为应用程序提供控制接口。由于系统中DSP工作频率为300MHz,其中某些器件的工作频率达到了100MHz,因此本文还给出了一些信号完整性分析和PCB设计经验。 2.编写了Verilog程序,在FPGA中实现了9路指纹的并行匹配。由于FPGA本身的局限性,实现原有匹配算法有很大困难。在简化原有匹配算法的基础上本文提出了便于FPGA实现“粗匹配”算法。此外,还设计了用于和DSP通信的接口模块设计。 3.完成了系统应用程序设计。在使用uC/OS-Ⅱ实时操作系统的基础上设计了各系统任务,通过调用驱动程序控制和协调各硬件模块,实现了自动指纹识别功能。为了便于存放指纹特征信息,设计了指纹库数据结构,实现了指纹库添加、删除、编辑的功能。 最终,本系统实现了高效、快速的进行指纹识别,各模块工作稳定。同时,模块化的软硬件设计使本系统便于进行二次开发,快速应用于各种场合。

    标签: FPGA DSP 自动 指纹识别系统

    上传时间: 2013-06-05

    上传用户:guanliya

  • 基于ARM的嵌入式指纹识别系统

    生物识别技术代表了未来身份验证技术的发展方向,而指纹识别技术又是最可靠、最有效的生物识别技术之一。目前,指纹识别技术是优于其它生物识别技术的身份鉴别方法。这是因为人的指纹各不相同、终生基本不变的特点已经得到公认,特别是现有的指纹识别算法已达到识别迅速、准确可靠的水平,是完全可以商业化的生物识别技术。 传统的指纹识别系统多是基于PC平台,这种系统将指纹图像处理和指纹匹配甚至指纹采集控制都放在PC平台上,在获得了较高速度和开发效率的同时,缺点也是显而易见的,其体积庞大,成本较高。而已有的嵌入式指纹识别系统多是基于单片机和DSP的,不是在运算速度上受到硬件限制,就是在系统的扩展性、可维护性及用户交互上有诸多不足。 近年来指纹识别应用的普及对自动指纹识别系统的便携性和易用性提出了更高的要求,指纹识别技术正向着小型化和嵌入式的方向发展。在微电子领域,以ARM、DSP、FPGA为代表的嵌入式微处理器的性能飞速提高,为构建嵌入式系统提供了硬件保证。 ARM是当前最为流行的32位RISC处理器架构,目前ARM占RISC处理器市场的七成左右。三星公司的S3C2410是基于ARM920T内核的通用32位微处理器,它具有高性能和低功耗的特性,被设计用于手持设备和通用嵌入式系统。 嵌入式系统对操作系统和其上运行的软件有特别的要求。针对本课题所采用的ARM硬件平台,详细介绍了嵌入式操作系统Arm-Linux的移植。分别说明了交叉编译工具链的安装、引导装载器的移植和Linux内核的裁减和交叉编译过程。为了运行应用程序,还介绍了文件系统的构建。 指纹识别系统需要指纹采集设备。FPS200是Veridicom公司推出的第三代半导体指纹传感器,是一款专为嵌入式系统设计的高性能、低成本、低功耗的电容式固态指纹传感器。本文详细阐述了基于FPS200的USB接口指纹采集卡的设计与实现。 指纹图像处理与匹配是整个系统的重要环节,论文介绍了图像处理与匹配的一般概念,并提出了新的指纹匹配方法。指纹匹配是自动指纹识别中的一个难点。现有的指纹匹配方法大致可以归结为图形匹配和人工神经网络匹配两大类,本文提出的基于线段的特征点匹配算法属于图形匹配。 嵌入式系统需要完善的软件支持。随着嵌入式技术的飞速发展,用户交互界面也由传统的字符界面向图形界面转变,图形用户界面系统得到了长足的发展。MiniGUI 是一个非常适合于工业控制实时系统以及嵌入式系统的可定制的、小巧的图形用户界面支持系统。本文介绍了基于MiniGUI的可视化指纹识别软件设计。 综上所述,本文针对特定硬件条件,构建了定制的嵌入式操作系统;设计了支持USB数据传输的指纹采集卡;指纹图像的滤波、提取特征和指纹特征匹配均针对嵌入式系统的实际情况进行了优化;利用MiniGUI图形支持库完成了界面美观友好的可视化指纹识别程序。系统具有安全可靠、易于扩展、性价比高等优点。

    标签: ARM 嵌入式 指纹识别系统

    上传时间: 2013-08-02

    上传用户:小儒尼尼奥

  • 语音识别matlab程序

    matlab程序实现的语音识别,能够较好的实现语音匹配

    标签: matlab 语音识别 程序

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:h886166

  • 基于ARM的手持式RFID读写器的研究与实现

    当代科学技术突飞猛进,极大促进了自动识别技术的发展——条形码、光学字符识别、磁条(卡)、工C卡、语音识别、视觉识别、RFID等,其中,RFID无疑是最为前沿的自动识别技术,是一种非接触式的识别技术;同时,随着另外一项技术——嵌入式技术的飞速发展,机构小巧、性能优越、价格便宜、操作简便的手持式数据自动读写设备发展尤为迅速。具体说来,一款好的手持式RFID读写器适用于工作现场,可以供工作人员对现场物品信息进行自动收集,而随着嵌入式操作系统和网络技术的应用,使读写器不仅有数据采集功能,而且可以对数据进行分析以供管理决策。在这其中,操作系统、芯片、总线、接口技术成为读写器的内核,嵌入式系统成为技术的代表。 随着嵌入式操作系统(如linux、wirice.net)的出现,使得软件开发人员在嵌入式系统和普通pc机上进行应用软件开发不会感到太大的差别(借助于交叉开发环境,即在pc机上编译连接,但生成的是目标机代码)。但是,对于那些应用软件开发者,往往对某一行业软件开发比较熟悉却对硬件有些陌生,熟悉硬件原理(嵌入式处理器架构、部件工作原理等)恰恰是构建一个嵌入式系统所必须的。因此,构建一个性能稳定、持续工作时间长、完善数据接口、方便读写器接口的手持式设备成为了当今一个比较热门的技术领域。本项目就是根据以上事实,先分析了国内外研究现状,再根据项目需求、生产成本以及RFID应用开发者的要求,决定采用以ARM920T为内核的$3C2410为嵌入式处理器、微软公司力推的wiIice.net为嵌入式操作系统,设计开发了供RFID应用软件开发者使用的手持式RFID读写器。针对手持式设备的特点和实际要求,对读写器软硬件系统整体结构进行了规划,完成了时钟电路、nand flash存储器接口电路、SDRAM电路、串行接口电路、RFID读写模块接口电路、USB接口电路、无线通信模块接口电路、LCD/触摸屏接口电路的设计,并开发了读写器的二次发API;在wince.net平台下,利用platform builder工具定制了适于读写器的操作系统,实现了嵌入式操作系统的设计,最后对整个系统进行了测试。

    标签: RFID ARM 手持式 读写器

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:yatouzi118

  • 基于DSP和FPGA的虹膜识别系统

    近年来,随着生物识别技术的兴起,虹膜识别技术被日益关注。由于虹膜识别技术对个体识别具有高度的可靠性,已成为目前生物识别中最有发展前景的识别技术之一。与其它生物识别技术相比,虹膜识别技术具有唯一性、稳定性、非侵犯性、不易伪造性和活体特性等优势。因此,虹膜识别技术具有广阔的使用前景和很好的经济效益,越来越受到国内外有关研究人员的重视。 目前,虹膜识别产品大多都是基于PC平台的,在便携性、稳定性和安全性方面还存在一些问题。为了克服以上的缺点,本文构架了基于DSP和FPGA的嵌入式虹膜识别硬件平台,使虹膜识别技术可应用与更多的领域。 本文的主要工作如下: 1.设计了一个嵌入式硬件系统,包括DSP处理器、FPGA、COMS图像传感器、人机交互接口和通信接口。同时,还编写了各硬件模块的驱动程序。另外,由于系统中DSP工作频率为300Mhz,另外有些器件工作在100Mhz,因此本文还给出了一些信号完整性分析和PCB设计经验。 2.在FPGA设计中,编写Verilog程序,完成了虹膜图像采集模块、乒乓存储器切换模块、图像采样模块以及将采样后的图像显示在TFT彩色液晶上的模块,最终实现了虹膜图像实时显示系统。此外,还设计实现了用于和DSP通信的HPI接口模块。 3.完成了部分系统应用程序设计。在使用DSP/BIOS实时操作系统的基础上设计了各系统任务,通过调用驱动程序控制和协调各硬件模块,实现了虹膜识别功能。 最终,本文实现了系统设计,本设计可以快速有效的进行虹膜识别。同时,由于本系统采用模块化的软硬件设计技术,使系统便于快速应用于各种场合。

    标签: FPGA DSP 虹膜识别

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:qlpqlq

  • 基于FPGA的视频运动目标检测系统

    视频运动目标检测是数字视频信号处理、分析应用的一个重要领域,在民用和军事上有着广泛的应用,实现可靠、快速的运动目标检测系统有着非常重要的意义。 本文详细介绍了基于FPGA的视频运动目标检测系统的软硬件设计方法及其实现方案。首先介绍了视频信号的分类和性质,在此基础上,讨论分析了当前三种主要的运动目标检测算法的基本原理和优缺点;然后对运动目标检测系统的硬件设计制定了详细的方案,为系统的实现提供了稳定良好的硬件平台;最后,在前面分析研究的基础上,详细介绍了系统的FPGA硬件实现过程。 本文通过对视频运动目标检测算法的分析研究,采用了一种改进的帧间差分算法,并结合系统任务,最终开发了一种基于Altera公司CYCLONE系列FPGA芯片的实时视频运动目标检测系统。采用FPGA实现系统设计,可提高系统的处理速度,同时具有良好的灵活性和适应性。实际应用表明,本文所设计的运动目标检测系统能很好地检测出运动目标,并具有较好的抗干扰能力。

    标签: FPGA 视频运动 目标检测

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:hustfanenze

  • 基于FPGA的指纹识别模块设计

    随着 EDA 技术及微电子技术的飞速发展,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称 FPGA)的性能有了大幅度的提高,FPGA的设计水平也达到了一个新的高度。基于FPGA的嵌入式系统设计为现代电子产品设计带来了更大的灵活性,以Nios Ⅱ软核处理器为核心的SOPC(System on Programmable Chip)系统便是把嵌入式系统应用在FPGA上的典型例子,本文设计的指纹识别模块就是基于FPGA的Nios Ⅱ处理器为核心的SOPC设计。通过IP核技术和灵活的软硬件编程,实现Nios Ⅱ对FPGA外围器件的控制,并对指纹处理算法进行了改进,研究了指纹识别算法到Nios Ⅱ系统的移植。 本文首先阐述了指纹识别模块的SOPC设计方案,然后是对模块的详细设计。在硬件方面,完成了指纹识别模块的 FPGA 硬件设计,包括 FPGA 内部的Nios Ⅱ系统硬件设计和 FPGA 外围电路设计。前者利用 SOPC Builder将Nios Ⅱ处理器、指纹读取接口 UART、键盘与LCD显示接口、FLASH接口、SDRAM控制器构建成NiosⅡ硬件系统,后者是电源和时钟电路、SDRAM存储器电路、FLASH存储器电路、LCD显示电路、指纹传感器电路、FPGA 配置电路这些纯实物硬件设计,给出了设计方法和电路连接图。 在软件方面,包括下面两个内容: 完成 FPGA 外围器件程序设计,实现对外围器件的操作。 深入的研究了指纹识别算法。对指纹图像识别算法中的指纹图像滤波和匹配算法进行了分析,提出了指纹图像增强改进算法和匹配改进算法,通过试验,改进后的指纹图像滤波算法取得了较好的指纹图像增强效果。改进后的匹配算法速度较快,误识率较低。最后研究了指纹识别算法如何在FPGA中的Nios Ⅱ系统的实现。

    标签: FPGA 指纹识别 模块设计

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:yx007699