人臉自動識別技術(shù)是模式識別、圖像處理等學(xué)科的一個最熱門研究課題之一。隨著社會的發(fā)展,各方面對快速有效的自動身份驗證的要求日益迫切,而人臉識別技術(shù)作為各種生物識別技術(shù)中最重要的方法之一,已經(jīng)越來越多的受到重視。對于具有實時,快捷,低誤識率的高性能算法以及對算法硬件加速的研究也逐漸展開。 本文詳細(xì)分析了智能人臉識別算法原理,發(fā)展概況和前景,包括人臉檢測算法,人眼定位算法,預(yù)處理算法,PCA和ICA 算法,詳細(xì)分析了項目情況,系統(tǒng)劃分,軟硬件平臺的資源和使用。并在ISE軟件平臺上,用硬件描述語言(verilog HDL)對算法部分嚴(yán)格按照FPGA代碼風(fēng)格進行了RTL 硬件建模,并對C++算法進行了優(yōu)化處理,通過仿真與軟件算法結(jié)果進行比對,評估誤差,最后在VirtexII Pro FPGA 上進行了綜合實現(xiàn)。 主要研究內(nèi)容如下: 首先,對硬件平臺xilinx的VirtexII Pro FPGA 上的系統(tǒng)資源進行了描述和研究,對存儲器sdram,RS-232 串口,JTAG 進行了研究和調(diào)試,對Coreconnect的OPB總線仲裁機理進行了兩種算法的比較,RTL 設(shè)計,仿真和綜合。利用ISE和VC++軟件平臺,對verilog和C++算法進行同步比較測試,使每步算法對應(yīng)正確的結(jié)果。對軟硬件平臺的合理使用使得在項目中能盡可能多的充分利用硬件資源,制板時正確選型,以及加快設(shè)計和調(diào)試進度。其次,對人臉識別算法流程中的人臉檢測,人眼定位,預(yù)處理,識別算法分別進行了比較研究,選取其中各自性能最好的一種算法對其原理進行了分析討論。人臉檢測采用adaboost 算法,因其速度和精度的綜合性能表現(xiàn)優(yōu)異。人眼定位采用小塊合并算法,因為它具有快速,準(zhǔn)確,弱時實的特點。預(yù)處理算法采用直方圖均衡加平滑的算法,簡單,高效。 識別算法采用PCA 加ICA 算法,它能最大的弱化姿態(tài)和光照對人臉識別的影響。 最后,使用Verilog HDL 硬件描述語言進行算法的RTL 建模,在C++算法的基礎(chǔ)上,保證原來效果的前提下,根據(jù)FPGA 硬件特點對算法進行了優(yōu)化。視頻輸入輸出是人臉識別的前提,它提供FPGA 上算法需要處理的數(shù)據(jù),預(yù)處理算法在C++算法的基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化,最大的減少了運算量,提高了運算速度,16 位計算器模塊使得在算法實現(xiàn)時可以根據(jù)系統(tǒng)要求,在FPGA的ip 核和自己設(shè)計的模塊之間選擇性能更好的一個來調(diào)用,F(xiàn)IFO的設(shè)計提供同步和異步時鐘域的數(shù)據(jù)緩存。設(shè)計在ISE和VC++軟件平臺同時進行,隨時對verilog和C++數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和比對。全部設(shè)計模塊通過仿真,達(dá)到預(yù)定的性能要求,并在FPGA 上綜合實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-07-13
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同步技術(shù)在許多通訊系統(tǒng)中都是至關(guān)重要的,而WCDMA作為第三代移動通信的標(biāo)準(zhǔn)之一,對其同步算法進行研究是非常必要的。FPGA在許多硬件實現(xiàn)中充當(dāng)了很重要的角色,所以研究如何在FPGA上實現(xiàn)同步算法是非常具有實際意義的。 本文討論了三步小區(qū)搜索的算法,仿真了其性能,并且對如何進行算法的FPGA移植展開了深入的討論。 本文對三步小區(qū)搜索的算法按照算法計算量和運算速度的標(biāo)準(zhǔn)分別進行了比較和討論,并以節(jié)省資源和運行穩(wěn)定為前提進行了FPGA移植。最終在主同步中提出了改進型的PSC匹配濾波器算法,在FPGA上提出了采用指針型雙口RAM的實現(xiàn)方式;在輔同步中提出了改進型PFHT算法并采用查表遍歷算法判決,在FPGA上提出了用綜合型邏輯方式來實現(xiàn);在導(dǎo)頻同步中采用了移位寄存器式擾碼生成算法,并引入了計分制判決算法。 與以往的WCDMA同步的FPGA實現(xiàn)相比,本文提出的實現(xiàn)方案巧妙地利用了FPGA的并行運算結(jié)構(gòu),在XILINX的V4芯片上只用了500個slice就完成了整個小區(qū)搜索,最大限度地節(jié)省了資源,為小區(qū)搜索在FPGA中的模塊小型化提供了途徑。
上傳時間: 2013-08-05
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介紹該逆變器的工作原理及制作過程,其輸出功率取決于MOS 場效應(yīng)管和電源變壓器的功率,免除了煩瑣的變壓器繞制,適合電子愛好者業(yè)余制作
上傳時間: 2013-06-28
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本文論述了以電流矢量恒幅均勻旋轉(zhuǎn)原理為基礎(chǔ)的步進電機細(xì)分技術(shù), 設(shè)計了基于單片機的SPWM控 制的電流矢量恒幅均勻旋的細(xì)分驅(qū)動模式, 并通過對軟件數(shù)據(jù)的設(shè)置可以實現(xiàn)多種細(xì)分級數(shù)驅(qū)動控制。并在 此基礎(chǔ)上為修正誤差引入電流反饋環(huán)節(jié), 實現(xiàn)了對混合式步進電機精確運行控制。
上傳時間: 2013-06-05
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自動開袋機是一種比較復(fù)雜的機電一體化縫紉機械,用于加工服裝口袋,與常規(guī)手動開裁縫制口袋相比,具有高效率、高品質(zhì)、高精度的優(yōu)勢,越來越受到服裝廠青睞。自動開袋機控制系統(tǒng)的研究可滿足市場對此的需求。 論文根據(jù)對自動開袋機的機械結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、縫制過程及工藝實現(xiàn)進行分析,提出一種基于ARM9處理器S3C2410和嵌入式WinCE操作系統(tǒng)的控制方案,隨后進行了硬件設(shè)計、氣動控制系統(tǒng)設(shè)計以及軟件設(shè)計。系統(tǒng)的硬件電路部分,論文根據(jù)開袋機動作要求及處理器情況,進行了最小系統(tǒng)、電源模塊、串口接口、I/O擴展接口、液晶屏顯示接口等電路設(shè)計。氣動控制系統(tǒng)部分,論文進行了滿足動作要求的氣動元件選型以及系統(tǒng)氣動回路設(shè)計。系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分,分析了系統(tǒng)啟動代碼的實現(xiàn)方法,對WinCE操作系統(tǒng)進行定制,并基于EVC開發(fā)出應(yīng)用程序(含用戶圖形界面)部分。論文最后,進行了系統(tǒng)調(diào)試工作,并對課題進行總結(jié)和展望。 論文設(shè)計的自動開袋機控制系統(tǒng)基于WinCE操作系統(tǒng),人機界面簡潔美觀,操作方便,機器功能比較完善,性能好。在研究過程中,對傳統(tǒng)的開袋機定位方式進行改進,軟件方面考慮到優(yōu)化性設(shè)計。
標(biāo)簽: ARM 自動 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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汽車防抱死制動控制系統(tǒng)(ABS)是改善汽車主動安全性的重要裝置,在汽車日益普及的今天,它的應(yīng)用更為廣泛和具有重要意義。作為制動系統(tǒng)中的閉環(huán)控制裝置,它能防止制動過程中的車輪抱死,以保持車輛的方向穩(wěn)定性和減少輪胎磨損。ABS的主要部件有:液壓調(diào)節(jié)器、輪速傳感器和用于信號處理、觸發(fā)報警燈和控制液壓調(diào)節(jié)器的ECU。 本文首先簡要介紹了ABS的發(fā)展歷史和基本功能,整個系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其控制原理。利用MATLAB/Simulink建立各部件的模型,包括單輪旋轉(zhuǎn)動力學(xué)模型、1/2車輛縱向動力學(xué)模型、7自由度整車模型、車輛制動器模型。 分析ABS控制方法,建立ABS滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)模型。將滑模變結(jié)構(gòu)控制和傳統(tǒng)邏輯門限控制進行比較。在高附著系數(shù)路面上可以看出滑模變結(jié)構(gòu)控制較傳統(tǒng)邏輯門限控制能進一步縮短制動距離。進一步地,利用相同制動力在不同附著系數(shù)路面上引起的車輪角減速度不同的特點,在線修正目標(biāo)滑移率,仿真結(jié)果顯示獲得了更好的制動效果。 根據(jù)防抱死制動系統(tǒng)的工作原理,以ARM單片機LPC2292為核心,完成了輪速信號調(diào)理電路、電磁閥和回液泵電機驅(qū)動電路等電路的設(shè)計,闡述了ABS各功能模塊軟件的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法,完成了防抱死制動系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。 最后,自主設(shè)計的控制器在某車型上進行了替換試驗。 試驗結(jié)果表明:自主開發(fā)的ABS控制器滿足了制動防抱死功能的需要,各項試驗指標(biāo)皆與原裝ABS接近。
上傳時間: 2013-04-24
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現(xiàn)代社會對停車場的要求越來越高,本文介紹了在LabVIEW 平臺上開發(fā)的停車場控制與管理系統(tǒng),系統(tǒng)以車牌號標(biāo)識車輛和管理停車。描述了系統(tǒng)的硬件組成,軟件結(jié)構(gòu)和分工,說明了車輛出入控制和停車管理
標(biāo)簽: LabVIEW 停車場 控制 管理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-21
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表面粗糙度是機械加工中描述工件表面微觀形狀重要的參數(shù)。在機械零件切削的過程中,刀具或砂輪遺留的刀痕,切屑分離時的塑性變形和機床振動等因素,會使零件的表面形成微小的蜂谷。這些微小峰谷的高低程度和間距狀況就叫做表面粗糙度,也稱為微觀不平度。表面粗糙度的測量是幾何測量中的一個重要部分,它對于現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起了重要的推動作用。世界各國競相進行粗糙度測量儀的研制,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種各樣的粗糙度測量系統(tǒng)也競相問世。對于粗糙度的測量,隨著技術(shù)的更新,國家標(biāo)準(zhǔn)也一直在變更。最新執(zhí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T6062-2002),規(guī)定了粗糙度測量的參數(shù),以及制定了觸針式測量粗糙度的儀器標(biāo)準(zhǔn)[1]。 隨著新國家標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行,許多陳舊的粗糙度測量儀已經(jīng)無法符合新標(biāo)準(zhǔn)的要求。而且生產(chǎn)工藝的提高使得原有方案的采集精度和采集速度,滿足不了現(xiàn)代測量技術(shù)的需要。目前,各高校公差實驗室及大多數(shù)企業(yè)的計量部門所使用的計量儀器(如光切顯微鏡、表面粗糙度檢查儀等)只能測量單項參數(shù),而能進行多參數(shù)測量的光電儀器價格較貴,一般實驗室和計量室難以購置。因此如何利用現(xiàn)有的技術(shù),結(jié)含現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展,職制出性能可靠的粗糙度測量儀,能有效地降低實驗室測量儀器的成本,具有很好的實用價值和研究意義。 基于上述現(xiàn)狀,本文在參考舊的觸針式表面粗糙度測量儀技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,提出了一種基于ARM嵌入式系統(tǒng)的粗糙度測量儀的設(shè)計。這種測量儀采用了先進的傳感器技術(shù),保證了測量的范圍和精度;采用了集成的信號調(diào)理電路,降低了信號在調(diào)制、檢波、和放大的過程中的失真;采用了ARM處理器,快速的采集和控制測量儀系統(tǒng);采用了強大的PC機人機交互功能,快速的計算粗糙度的相關(guān)參數(shù)和直觀的顯示粗糙度的特性曲線。 論文主要做了如下工作:首先,論文分析了觸針式粗糙度測量儀的發(fā)展以及現(xiàn)狀;然后,詳細(xì)敘述了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和設(shè)計,包括傳感器的原理和結(jié)構(gòu)分析、信號調(diào)理電路的設(shè)計、A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計、微處理器系統(tǒng)電路以及與上位機接口電路的設(shè)計。同時,還對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集進行了研究,開發(fā)了相應(yīng)的固件程序及接口程序,完成數(shù)據(jù)采集軟件的編寫,并且對表面粗糙度參數(shù)的算法進行程序的實現(xiàn)。編寫了控制應(yīng)用程序,完成控制界面的設(shè)計。最終設(shè)計出一套多功能、多參數(shù)、高性能、高可靠、操作方便的表面粗糙度測量系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-04-24
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心血管系統(tǒng)疾病是現(xiàn)今世界上發(fā)病率和死亡率最高的疾病之一。T波交替(T-wavealtemans,TWA)作為一種非穩(wěn)態(tài)的心電變異性現(xiàn)象,是指心電T波段振幅、形態(tài)甚至極性逐拍交替變化。大量研究表明,TWA與室性心律失常、心臟性猝死等有直接密切的關(guān)系,已成為一種無創(chuàng)獨立性預(yù)測指標(biāo)。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,微伏級的TWA已經(jīng)可以被檢出,并且精度越來越高。本文以T波交替檢測為中心,基于ARM給出了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機的硬件及軟件,實現(xiàn)實時監(jiān)護的目的。 在TWA檢測研究中,需要對心電信號進行預(yù)處理,即信號去噪和特征點檢測。小波分析以其多分辨率的特性和表征時頻兩域信號局部特征的能力成為我們選取的心電信號自動分析手段。文中采用小波變換將原始心電信號分解為不同頻段的細(xì)節(jié)信號,根據(jù)三種主要噪聲的不同能量分布,采用自適應(yīng)閾值和軟硬閾值折衷處理策略用閾值濾波方法對原始信號進行去噪處理:同時基于心電信號的特征點R峰對應(yīng)于Mexican-hat小波變換的極值點,因此我們使用Mexican-hat小波檢測R峰,通過附加檢測方案確保了位置的準(zhǔn)確性,并根據(jù)需要提出了T波矩陣提取方法。 隨后文章介紹了T波交替的產(chǎn)生機理及研究進展,分別從臨床應(yīng)用和檢測方法上展現(xiàn)了目前TWA的發(fā)展進程,并利用了譜分析法、相關(guān)分析法和移動平均修正算法分別從時域和頻域?qū)σ恍颖緮?shù)據(jù)進行T波交替檢測。在檢測中譜分析法抗噪能力較強,但作為一種頻域檢測方法,無法檢測非穩(wěn)態(tài)TWA信號,而相關(guān)分析法受呼吸、噪聲影響較大,數(shù)據(jù)要求較高,因此可以在譜分析檢測為陽性TWA基礎(chǔ)上,再對信號進行相關(guān)分析,從而克服自身算法缺陷,確定交替幅度和時間段。最后對影響檢測結(jié)果的因素進行討論研究,從而降低檢測誤差。 文章還設(shè)計了T波交替檢測技術(shù)原理性樣機的關(guān)鍵部分電路和軟件框架。硬件部分圍繞ARM核的Samsung S3C44BOX為核心,設(shè)計了該樣機的關(guān)鍵電路,包括采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(外部存儲電路、通信接口電路等)。其中在采集模塊中針對心電信號是微弱信號并且干擾大的特點,采用了具有高共模抑制比和高輸入阻抗的分級放大電路,有效的提取了信號分量:A/D轉(zhuǎn)換電路保證了信號量化的高精度。利用USB接口芯片和刪內(nèi)部異步串行通訊實現(xiàn)系統(tǒng)與外界聯(lián)系。系統(tǒng)軟件中首先介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境,然后給出了心電信號分析及處理程序設(shè)計流程圖及實現(xiàn),使它們共同完成系統(tǒng)的軟件監(jiān)護功能。
上傳時間: 2013-07-27
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三相spwm信號是由高頻載波和三相調(diào) 制波比較而得的,三相svpwm信號也可理解為由高頻載波和三相調(diào)制波比較而得,區(qū)別是前者的三相調(diào)制波是三相對稱的正弦波,后者的三相調(diào)制波是三相對稱的馬鞍形波,馬鞍形波由正弦波和一定幅值的三次諧波復(fù)合而成。但令人回味的是,svpwm的最初出現(xiàn)和發(fā)展卻和以上思路大相徑庭,其完全從空間矢量的角度出發(fā),后來人們才發(fā)現(xiàn)svpwm和spwm的以上淵源[1]。至今svpwm已在三相或多相逆變器中得以廣泛應(yīng)用,其原因有兩個,一是采用svpwm的逆變器輸出相電壓中的基波含量高于采用spwm的逆變器[2][3],二是dsp的快速運算能力可以實時計算開關(guān)時間。但在實際應(yīng)用svpwm時,往往對以下問題感到疑惑:svpwm算法的推導(dǎo)、開關(guān)向量的選擇、dsp的實現(xiàn)、逆變器輸出相電壓有效值的大小。本文的內(nèi)容將有助這些疑惑的解決,更靈活地應(yīng)用svpwm算法。
上傳時間: 2013-06-05
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