表面粗糙度是機(jī)械加工中描述工件表面微觀形狀重要的參數(shù)。在機(jī)械零件切削的過(guò)程中，刀具或砂輪遺留的刀痕，切屑分離時(shí)的塑性變形和機(jī)床振動(dòng)等因素，會(huì)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(cè)量是幾何測(cè)量中的一個(gè)重要部分，它對(duì)于現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起了重要的推動(dòng)作用。世界各國(guó)競(jìng)相進(jìn)行粗糙度測(cè)量?jī)x的研制，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的粗糙度測(cè)量系統(tǒng)也競(jìng)相問(wèn)世。對(duì)于粗糙度的測(cè)量，隨著技術(shù)的更新，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也一直在變更。最新執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T6062-2002)，規(guī)定了粗糙度測(cè)量的參數(shù)，以及制定了觸針式測(cè)量粗糙度的儀器標(biāo)準(zhǔn)[1]。 隨著新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，許多陳舊的粗糙度測(cè)量?jī)x已經(jīng)無(wú)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(cè)量技術(shù)的需要。目前，各高校公差實(shí)驗(yàn)室及大多數(shù)企業(yè)的計(jì)量部門(mén)所使用的計(jì)量?jī)x器(如光切顯微鏡、表面粗糙度檢查儀等)只能測(cè)量單項(xiàng)參數(shù)，而能進(jìn)行多參數(shù)測(cè)量的光電儀器價(jià)格較貴，一般實(shí)驗(yàn)室和計(jì)量室難以購(gòu)置。因此如何利用現(xiàn)有的技術(shù)，結(jié)含現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，職制出性能可靠的粗糙度測(cè)量?jī)x，能有效地降低實(shí)驗(yàn)室測(cè)量?jī)x器的成本，具有很好的實(shí)用價(jià)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(cè)量?jī)x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(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)。這種測(cè)量?jī)x采用了先進(jìn)的傳感器技術(shù)，保證了測(cè)量的范圍和精度；采用了集成的信號(hào)調(diào)理電路，降低了信號(hào)在調(diào)制、檢波、和放大的過(guò)程中的失真；采用了ARM處理器，快速的采集和控制測(cè)量?jī)x系統(tǒng)；采用了強(qiáng)大的PC機(jī)人機(jī)交互功能，快速的計(jì)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(cè)量?jī)x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(jì)，包括傳感器的原理和結(jié)構(gòu)分析、信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)、微處理器系統(tǒng)電路以及與上位機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)。同時(shí)，還對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行了研究，開(kāi)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(xiě)，并且對(duì)表面粗糙度參數(shù)的算法進(jìn)行程序的實(shí)現(xiàn)。編寫(xiě)了控制應(yīng)用程序，完成控制界面的設(shè)計(jì)。最終設(shè)計(jì)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(cè)量系統(tǒng)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電能污染日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)成為電力部門(mén)及電力用戶越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過(guò)大，會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來(lái)不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益，因此對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念，對(duì)各種電能質(zhì)量問(wèn)題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過(guò)對(duì)電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變)的分析，以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ)，針對(duì)目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對(duì)突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測(cè)與分類，提出了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測(cè)信號(hào)奇異點(diǎn)作為是否發(fā)生暫態(tài)擾動(dòng)的判據(jù)，克服了傳統(tǒng)方法中無(wú)時(shí)域局部性的缺點(diǎn)。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求，研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后，提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想，其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的uC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開(kāi)發(fā)。最后對(duì)論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽： DSP ARM 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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隨著21世紀(jì)的到來(lái),計(jì)算機(jī)技術(shù),信息處理技術(shù),半導(dǎo)體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展,人類社會(huì)進(jìn)入了信息化時(shí)代。與此同時(shí),無(wú)線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,成為當(dāng)今國(guó)際上備受關(guān)注的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。無(wú)線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)有著很多的優(yōu)點(diǎn)和十分廣泛的應(yīng)用前景。在軍事,工業(yè),城市管理和監(jiān)控系統(tǒng)等重要領(lǐng)域都有潛在的使用價(jià)值。 無(wú)線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)有著顯著的特征,例如：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能源有限；網(wǎng)絡(luò)帶寬有限；對(duì)處理速度要求較高等。由此可見(jiàn),傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法應(yīng)用于無(wú)線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)。MPEG-4,H.263,H.264等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),全是基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)的,計(jì)算量十分巨大,在能量,存儲(chǔ)空間和處理能力均有限的節(jié)點(diǎn)難以實(shí)現(xiàn)這類高復(fù)雜度的編碼算法。 本文針對(duì)無(wú)線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)視頻編碼算法的具體需求,提出一種基于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的低復(fù)雜度視頻編碼算法。該算法只對(duì)當(dāng)前編碼幀中的運(yùn)動(dòng)對(duì)象進(jìn)行編碼,并且以面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)輸出碼流。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與H.264全I(xiàn)幀編碼相比,本文提出的算法編碼速度提高了約3倍,編碼性能提高了約2dB。與H.264基本檔次相比,雖然編碼性能略有下降,但是編碼速度平均提高了8倍左右。因此,本文提出的算法可以在編碼效率和編碼速度之間獲得很好的折衷,在一定程度上可以滿足無(wú)線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的需求。 本文選用ALDVK_270作為硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在分析算法結(jié)構(gòu)的同時(shí),結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn),從算法,內(nèi)存,高級(jí)語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言等幾個(gè)方面提出優(yōu)化方案,最終在ARM嵌入式平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了面向無(wú)線視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的低復(fù)雜度視頻編碼算法。測(cè)試結(jié)果表明,與優(yōu)化前相比,優(yōu)化后的編碼速度有了很大的提高,對(duì)于CIF格式的監(jiān)控視頻序列能夠滿足實(shí)時(shí)處理的要求。
標(biāo)簽： ARM 無(wú)線視頻 傳感器網(wǎng)絡(luò) 復(fù)雜度
上傳時(shí)間： 2013-07-26
上傳用戶：小小小熊
正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技術(shù)是一種多載波傳輸技術(shù)，它的基本思想是在頻域內(nèi)將給定信道劃分成幾個(gè)相互正交的子信道，每個(gè)子信道使用一個(gè)子載波進(jìn)行調(diào)制，各子載波并行傳輸。該技術(shù)可以有效提高頻譜利用率，能夠?qū)苟鄰叫?yīng)產(chǎn)生的頻率選擇性衰弱和載波間干擾，在時(shí)變、頻變、多徑干擾嚴(yán)重的水聲信道中具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。 隨著計(jì)算機(jī)和多媒體通信技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入。其中，基于ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)核的微處理器依靠其高性能、低功耗和易擴(kuò)展的特點(diǎn)，在工業(yè)控制、無(wú)線通信、消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用；隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜度的提高，操作系統(tǒng)已成為嵌入式系統(tǒng)不可缺少的一部分。其中，嵌入式Linux憑借免費(fèi)開(kāi)源、功能強(qiáng)大、成熟穩(wěn)定等特點(diǎn)，目前已成為主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一。 數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor，DSP)具有很強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力，可以滿足各種高實(shí)時(shí)要求，但其尋址范圍小，I/O功能較差。ARM+DSP雙處理器的結(jié)構(gòu)可以充分利用ARM和DSP各自的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。 本論文的主要工作是研究和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于OFDM技術(shù)的由ARM+DSP硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的能夠完成水下聲信道圖像傳輸?shù)南到y(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容包括OFDM系統(tǒng)的基本原理、ARM+DSP底層硬件的驅(qū)動(dòng)和控制，Linux操作系統(tǒng)的移植、MiniGUI人機(jī)界面的設(shè)計(jì)、相關(guān)應(yīng)用軟件的編寫(xiě)以及在TMS320VC5502上初步實(shí)現(xiàn)OFDM的調(diào)制解調(diào)，以期對(duì)今后水下圖像傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)能具有較大的參考價(jià)值。
標(biāo)簽： ARMDSP OFDM 圖像傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-20
上傳用戶：Ruzzcoy
數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，而先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。隨著嵌入式系統(tǒng)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)和集成電路的迅速發(fā)展，高性能的32位CUP開(kāi)始普及。它執(zhí)行速度快、功能強(qiáng)大，在中、低檔數(shù)控系統(tǒng)中已經(jīng)完全可以替代PC機(jī)及8位單片機(jī)，獲得更大的價(jià)格和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本文旨在打破傳統(tǒng)基于PC機(jī)及8位單片機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)，研究并設(shè)計(jì)一種基于ARM的32位嵌入式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)。 本文設(shè)計(jì)了基于ARM內(nèi)核的嵌入式機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，并給出了硬件設(shè)計(jì)方案、軟件程序設(shè)計(jì)思想及相應(yīng)設(shè)計(jì)。硬件部分選用是日本NOVA電子有限公司研制的DSP運(yùn)動(dòng)控制專用芯片MCX314AL，作為數(shù)控裝置電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片，其性能優(yōu)良、接口簡(jiǎn)單、編程方便、工作可靠，給運(yùn)動(dòng)控制帶來(lái)極大方便。采用ARM微處理器STR710負(fù)責(zé)控制MCX314AL、外圍邏輯電路的管理及后臺(tái)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)軟件平臺(tái)采用源代碼公開(kāi)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)軟件模塊的任務(wù)進(jìn)行劃分，并根據(jù)其實(shí)時(shí)性要求賦予不同優(yōu)先級(jí)，采用基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度算法，設(shè)計(jì)了任務(wù)間的通信方式及中斷事件的響應(yīng)，使該數(shù)控系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性，可以滿足高精度加工的要求，同時(shí)也具有良好的人機(jī)界面和網(wǎng)絡(luò)支持。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 機(jī)床 數(shù)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-25
上傳用戶：mylinden
傳統(tǒng)的基于PC機(jī)的圖像處理系統(tǒng)，體積龐大，不具有便攜性，而限制了其在移動(dòng)通信、便攜設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用。開(kāi)發(fā)低功耗、小型化、便攜性的嵌入式圖像處理系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)的意義和廣泛的應(yīng)用用前景。本文對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能分析和總體設(shè)計(jì)，選取LPC2104作為核心單元，介紹了ARM的嵌入式硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括系統(tǒng)基本模塊的硬件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程，具體有電源電路和時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)電路、USB攝像頭接口電路和LCD電路等，完成了Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和交叉編譯、BootLoader、驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)，對(duì)圖像進(jìn)行灰度化和均衡化等預(yù)處理，得到比較清晰的圖像。最后總結(jié)了本課題研究所取得的成果及其不足之處，對(duì)研究進(jìn)行了總結(jié)和展望。
標(biāo)簽： ARM 圖像采集 與處理系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-20
上傳用戶：zq70996813
遙感圖像是深空探測(cè)和近地觀測(cè)所得數(shù)據(jù)的重要載體，在軍事和社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于遙感圖像數(shù)據(jù)量巨大，它的存儲(chǔ)和傳輸已成為遙感信息應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題。圖像壓縮編碼技術(shù)能降低圖像冗余度，從而減小圖像的存儲(chǔ)容量和傳輸帶寬，它的研究對(duì)于遙感圖像應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。CCSDS圖像壓縮算法是空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)(CCSDS)提出的圖像數(shù)據(jù)壓縮算法。該算法復(fù)雜度較低，并行性好，適合于硬件實(shí)現(xiàn)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理，從而廣泛應(yīng)用于深空探測(cè)和近地觀測(cè)。對(duì)于直接關(guān)系到軍事戰(zhàn)略、經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面的遙感圖像的傳輸，必須對(duì)它進(jìn)行加密處理。AES加密算法是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(NIST)于2000年發(fā)布的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，它不但能抵抗各種攻擊，保證加密數(shù)據(jù)的安全性，而且易于軟件和硬件實(shí)現(xiàn)。本論文對(duì)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法進(jìn)行了研究，完成的主要工作包括： (1)研究了CCSDS圖像壓縮算法的原理和結(jié)構(gòu)，用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了算法的編解碼器，并與SPIHT算法和JPEG2000算法的性能進(jìn)行了比較。 (2)研究了AES加密算法的原理和結(jié)構(gòu)，用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了算法的加解密器。 (3)介紹了實(shí)現(xiàn)CCSDS圖像壓縮算法和AES加密算法的FPGA設(shè)計(jì)所選擇的軟件開(kāi)發(fā)工具、開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 (4)給出了CCSDS編碼器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)性能。 (5)給出了AES加密器的FPGA實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)現(xiàn)性能。 本文設(shè)計(jì)的CCSDS圖像壓縮和AES加密FPGA系統(tǒng)運(yùn)用了流水線設(shè)計(jì)、高速內(nèi)存設(shè)計(jì)、模塊并行化設(shè)計(jì)和模塊串行化設(shè)計(jì)等技術(shù)，在系統(tǒng)速度和資源面積上取得了較好的平衡，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。
上傳時(shí)間： 2013-07-15
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本文以星載圖像數(shù)據(jù)的壓縮與加密為背景，對(duì)CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法做了深入研究。文章的主要工作包括： (1)實(shí)現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法的C程序，并且與SPIHT算法和JPEG2000算法在星載圖像壓縮領(lǐng)域做了簡(jiǎn)單的對(duì)比； (2)對(duì)原始CCSDS圖像壓縮算法進(jìn)行了改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的算法在提升算法性能的同時(shí)，降低了算法的復(fù)雜度； (3)研究了AES數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)了該算法的C程序； (4)用VerilogHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了CCSDS圖像壓縮算法和AES數(shù)據(jù)加密算法的編碼器； (5)在FPGA硬件平臺(tái)上，驗(yàn)證了這兩種算法編碼器的正確性和有效性。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)建立在嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式硬件系統(tǒng)平臺(tái)之上,具有起點(diǎn)高、概念新、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。它涉及嵌入式硬件設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、人臉識(shí)別算法等領(lǐng)域的研究；嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)攜帶方便、安裝快捷、機(jī)動(dòng)性強(qiáng),可廣泛應(yīng)用于各類門(mén)禁系統(tǒng)、戶外機(jī)動(dòng)布控的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特殊場(chǎng)合,因此對(duì)嵌入式人臉識(shí)別的研究工作具有突出的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。 本文是上海市經(jīng)委創(chuàng)新研究項(xiàng)目《射頻識(shí)別RFID系統(tǒng)-自動(dòng)識(shí)別和記錄人群的身份》(編號(hào)：04-11-2)與上海市科委AM基金項(xiàng)目《基于ARM和RFID芯片的自組織安全監(jiān)控系統(tǒng)的研制》(編號(hào)：0512)的主要研究?jī)?nèi)容之一。論文從構(gòu)建自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)所需解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題入手,重點(diǎn)探討了基于嵌入式ARM微處理器的實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)、關(guān)鍵特征定位、高效的人臉特征描述、魯棒的人臉識(shí)別分類器及自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)等問(wèn)題的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面： 1實(shí)現(xiàn)了結(jié)合膚色校驗(yàn)的Haar特征級(jí)聯(lián)分類器嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè),提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法。 復(fù)雜背景中的人臉檢測(cè)是自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)首先要解決的關(guān)鍵問(wèn)題,通過(guò)對(duì)基于膚色模型和基于Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的人臉檢測(cè)算法的分析研究,綜合兩個(gè)算法的優(yōu)點(diǎn),提出了基于膚色模型校驗(yàn)和Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法不僅解決了復(fù)雜背景中的類膚色和類人臉結(jié)構(gòu)問(wèn)題,而且具有較高的檢測(cè)率和較快的檢測(cè)速度,同時(shí)對(duì)光照、尺度等變化條件下的人臉檢測(cè)也具有較強(qiáng)的魯棒性。 人眼檢測(cè)與瞳孔定位在人臉歸一化和有效人臉特征抽取等方面起著非常重要的作用,為了快速檢測(cè)人眼并精確定位人眼瞳孔中心,論文提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法,首先利用人眼檢測(cè)分類器在人臉區(qū)域內(nèi)完成對(duì)人眼位置的檢測(cè),然后通過(guò)對(duì)檢測(cè)到的人眼進(jìn)行遮罩掩磨、簡(jiǎn)單圖像形態(tài)學(xué)變換及橢圓擬合實(shí)現(xiàn)瞳孔中心的精確定位。測(cè)試結(jié)果表明該算法只需幾百毫秒便能完成人眼檢測(cè)與瞳孔中心定位整個(gè)過(guò)程,在保證檢測(cè)速度較快的同時(shí),還能確保較高的定位精度。 2 針對(duì)傳統(tǒng)線性判別分析法存在的小樣本問(wèn)題(sss),通過(guò)調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法及相應(yīng)的人臉識(shí)別方法人臉識(shí)別中的小樣本問(wèn)題使線性判別分析算法的類內(nèi)散布矩陣發(fā)生嚴(yán)重退化,導(dǎo)致問(wèn)題無(wú)法求解。本文在人臉識(shí)別小樣本問(wèn)題的基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,利用類間散布矩陣的補(bǔ)空間巧妙地避開(kāi)類內(nèi)散布矩陣的求逆運(yùn)算,通過(guò)訓(xùn)練集每類樣本的樣本數(shù)信息自適應(yīng)改變調(diào)整參數(shù),實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法能有效解決人臉識(shí)別中的小樣本問(wèn)題。 3 提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,有效地解決了Gabor特征抽取維數(shù)過(guò)高的問(wèn)題。 Gabor小波對(duì)圖像的光照、尺度變化具有較強(qiáng)魯棒性,是一種良好的人臉特征表征方法。但維數(shù)過(guò)高的Gabor特征造成應(yīng)用系統(tǒng)的維數(shù)災(zāi)難,為解決Gabor特征的維數(shù)災(zāi)難問(wèn)題,論文第四章提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,該算法不僅有效地降低了人臉特征向量維數(shù),縮小了人臉特征庫(kù)的規(guī)模,同時(shí)降低了核心算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度,而且具有與傳統(tǒng)Gabor特征抽取算法同樣的魯棒性。 4 結(jié)合有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取、自適應(yīng)線性判別分析算法和基于支持向量機(jī)分類策略,提出并實(shí)現(xiàn)了基于支持向量機(jī)的嵌入式人臉識(shí)別和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)支持向量機(jī)通過(guò)引入核技巧對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)構(gòu)造最小化錯(cuò)分風(fēng)險(xiǎn)的最優(yōu)分類超平面,不僅具有強(qiáng)大的非線性和高維處理能力,而且具有更強(qiáng)的泛化能力。本文研究了支持向量機(jī)的多類分類策略和訓(xùn)練方法,并結(jié)合論文中提出的基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征提取算法、自適應(yīng)線性判別分析算法,首次在基于Windows CE操作系統(tǒng)的嵌入式ARM平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了具有較強(qiáng)魯棒性的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)。 5 提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模型的遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案為解決嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)在海量人臉庫(kù)中進(jìn)行識(shí)別的難題,論文提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 客戶機(jī)(嵌入式平臺(tái))完成對(duì)人臉圖像的檢測(cè)、歸一化處理和人臉特征提取,然后通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將提取后的人臉特征數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端,由服務(wù)器在海量人臉庫(kù)中完成人臉識(shí)別,并將識(shí)別后的結(jié)果通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇蛻魴C(jī)顯示輸出,從而實(shí)現(xiàn)基于客戶機(jī)/服務(wù)器無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 6 結(jié)合我們開(kāi)發(fā)的基于ARM的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng),從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了在嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行人臉識(shí)別應(yīng)用設(shè)計(jì)的思路及應(yīng)該注意的問(wèn)題雖然嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能很大程度上取決于高效的人臉特征描述和魯棒的人臉識(shí)別核心算法。但是,嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想對(duì)嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能影響同樣值得重視。本文第六章重點(diǎn)闡述了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并結(jié)合我們自主開(kāi)發(fā)的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了嵌入式人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。 結(jié)合本文提出的算法我們?cè)赑C上完成對(duì)人臉識(shí)別分類器的訓(xùn)練,然后在嵌入式ARM開(kāi)發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別、嵌入式人像比對(duì)兩個(gè)便攜式人員身份認(rèn)證系統(tǒng),經(jīng)測(cè)試運(yùn)行效果良好。所提出的人臉識(shí)別算法不僅具有一定的理論參考價(jià)值,而且對(duì)于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、AFR應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)也具有一定的借鑒意義。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 嵌入式 人臉識(shí)別
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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在通信系統(tǒng)中，人們一直致力于信息傳輸?shù)挠行院涂煽啃缘难芯浚诺兰m錯(cuò)編碼技術(shù)一直是人們研究的重點(diǎn)。1993年，Turbo碼的提出，以其接近Shannon極限的優(yōu)異的譯碼性能在編碼界引起了轟動(dòng)，并成為研究糾錯(cuò)編碼的熱點(diǎn)課題。經(jīng)過(guò)十幾年的研究和發(fā)展，目前，Turbo碼已經(jīng)走向了實(shí)用化的道路，如何用硬件實(shí)現(xiàn)有效的Turbo碼編譯碼器成為了人們研究的重點(diǎn)。 論文以基于FPGA實(shí)現(xiàn)Turbo碼譯碼器為研究目標(biāo)，首先分析了Turbo碼的基本編譯碼原理和3GPP標(biāo)準(zhǔn)的Turbo碼編碼結(jié)構(gòu)和交織算法。然后重點(diǎn)分析了MAP譯碼算法，Log-MAP譯碼算法和：Max-Log-MAP譯碼算法，并對(duì)三種譯碼算法進(jìn)行了詳細(xì)的理論推導(dǎo)和計(jì)算復(fù)雜度的定量分析比較，對(duì)影響Turbo碼譯碼性能的主要因素進(jìn)行了MATLB仿真分析。 論文在深入分析比較上述三種譯碼算法的基礎(chǔ)之上，選擇Max-Log-MAP譯碼算法進(jìn)行了Turbo碼譯碼器的FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。主要針對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)量化、定點(diǎn)數(shù)據(jù)表示方式、Max-Log-MAP算法子譯碼器關(guān)鍵運(yùn)算單元的FPGA設(shè)計(jì)和基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的Turbo碼譯碼器的內(nèi)交織的FPGA設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究，完成了固定譯碼長(zhǎng)度的Turbo碼譯碼器的FPGA設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，并利用ModelSim和MATLAB分別對(duì)譯碼器進(jìn)行了功能時(shí)序驗(yàn)證和FPGA定點(diǎn)仿真測(cè)試。
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