嵌入式人臉識別系統建立在嵌入式操作系統和嵌入式硬件系統平臺之上,具有起點高、概念新、實用性強等特點。它涉及嵌入式硬件設計、嵌入式操作系統應用開發、人臉識別算法等領域的研究;嵌入式人臉識別系統攜帶方便、安裝快捷、機動性強,可廣泛應用于各類門禁系統、戶外機動布控的實時監測等特殊場合,因此對嵌入式人臉識別的研究工作具有突出的理論意義和廣泛的應用前景。 本文是上海市經委創新研究項目《射頻識別RFID系統-自動識別和記錄人群的身份》(編號:04-11-2)與上海市科委AM基金項目《基于ARM和RFID芯片的自組織安全監控系統的研制》(編號:0512)的主要研究內容之一。論文從構建自動人臉識別系統所需解決的若干關鍵問題入手,重點探討了基于嵌入式ARM微處理器的實時人臉檢測、關鍵特征定位、高效的人臉特征描述、魯棒的人臉識別分類器及自動人臉識別系統設計等問題的研究。論文的主要工作和創新點表現在以下方面: 1實現了結合膚色校驗的Haar特征級聯分類器嵌入式實時人臉檢測,提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級聯分類器人眼檢測算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法。 復雜背景中的人臉檢測是自動人臉識別系統首先要解決的關鍵問題,通過對基于膚色模型和基于Haar特征級聯強分類器的人臉檢測算法的分析研究,綜合兩個算法的優點,提出了基于膚色模型校驗和Haar特征級聯強分類器的嵌入式實時人臉檢測算法。實驗結果表明,該算法不僅解決了復雜背景中的類膚色和類人臉結構問題,而且具有較高的檢測率和較快的檢測速度,同時對光照、尺度等變化條件下的人臉檢測也具有較強的魯棒性。 人眼檢測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級聯分類器人眼檢測算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法,首先利用人眼檢測分類器在人臉區域內完成對人眼位置的檢測,然后通過對檢測到的人眼進行遮罩掩磨、簡單圖像形態學變換及橢圓擬合實現瞳孔中心的精確定位。測試結果表明該算法只需幾百毫秒便能完成人眼檢測與瞳孔中心定位整個過程,在保證檢測速度較快的同時,還能確保較高的定位精度。 2 針對傳統線性判別分析法存在的小樣本問題(sss),通過調整Fisher判別準則,實現了自適應線性判別分析算法及相應的人臉識別方法人臉識別中的小樣本問題使線性判別分析算法的類內散布矩陣發生嚴重退化,導致問題無法求解。本文在人臉識別小樣本問題的基礎上,通過調整Fisher判別準則,利用類間散布矩陣的補空間巧妙地避開類內散布矩陣的求逆運算,通過訓練集每類樣本的樣本數信息自適應改變調整參數,實現了自適應線性判別分析算法,實驗結果表明,該算法能有效解決人臉識別中的小樣本問題。 3 提出了基于有效人臉區域的Gabor特征抽取算法,有效地解決了Gabor特征抽取維數過高的問題。 Gabor小波對圖像的光照、尺度變化具有較強魯棒性,是一種良好的人臉特征表征方法。但維數過高的Gabor特征造成應用系統的維數災難,為解決Gabor特征的維數災難問題,論文第四章提出了基于有效人臉區域的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,縮小了人臉特征庫的規模,同時降低了核心算法的時間和空間復雜度,而且具有與傳統Gabor特征抽取算法同樣的魯棒性。 4 結合有效人臉區域的Gabor特征抽取、自適應線性判別分析算法和基于支持向量機分類策略,提出并實現了基于支持向量機的嵌入式人臉識別和嵌入式人像比對系統支持向量機通過引入核技巧對訓練樣本進行學習構造最小化錯分風險的最優分類超平面,不僅具有強大的非線性和高維處理能力,而且具有更強的泛化能力。本文研究了支持向量機的多類分類策略和訓練方法,并結合論文中提出的基于有效人臉區域的Gabor特征提取算法、自適應線性判別分析算法,首次在基于Windows CE操作系統的嵌入式ARM平臺中實現了具有較強魯棒性的嵌入式自動人臉識別系統和嵌入式人像比對系統。 5 提出并初步實現了基于客戶機/服務器結構無線網絡模型的遠距離人臉識別方案為解決嵌入式人臉識別系統在海量人臉庫中進行識別的難題,論文提出并初步實現了基于客戶機/服務器結構無線網絡模型的嵌入式遠距離人臉識別方案。 客戶機(嵌入式平臺)完成對人臉圖像的檢測、歸一化處理和人臉特征提取,然后通過無線網絡將提取后的人臉特征數據傳輸到服務器端,由服務器在海量人臉庫中完成人臉識別,并將識別后的結果通過無線網絡傳輸到客戶機顯示輸出,從而實現基于客戶機/服務器無線網絡模型的嵌入式遠距離人臉識別方案。 6 結合我們開發的基于ARM的嵌入式自動人臉識別系統和嵌入式人像比對系統,從系統設計的角度探討了在嵌入式系統中進行人臉識別應用設計的思路及應該注意的問題雖然嵌入式人臉識別系統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別核心算法。但是,嵌入式系統的設計思想對嵌入式人臉識別系統的性能影響同樣值得重視。本文第六章重點闡述了嵌入式自動人臉識別應用系統的設計思路,并結合我們自主開發的嵌入式自動人臉識別系統和嵌入式人像比對系統從系統設計的角度探討了嵌入式人臉識別應用系統設計中應該注意的關鍵技術問題。 結合本文提出的算法我們在PC上完成對人臉識別分類器的訓練,然后在嵌入式ARM開發平臺上實現了嵌入式自動人臉識別、嵌入式人像比對兩個便攜式人員身份認證系統,經測試運行效果良好。所提出的人臉識別算法不僅具有一定的理論參考價值,而且對于嵌入式系統應用開發、AFR應用系統開發也具有一定的借鑒意義。
上傳時間: 2013-05-18
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LCD仿真器是一種電子產品的輔助開發工具。目前LCD(液晶屏)在各種電子產品的使用越來越廣泛,開發人員在開發帶LCD的產品時會用到各種各樣的LCD,這些LCD或是現有的,或是定制,現有的LCD不一定能完全滿足設計需要,定制LCD需要時間,需要資金,做好后還有修改的可能性,造成不必要的浪費。傳統的做法是用LED(發光管)+驅動電路來仿真LCD,其弊端有四,一、電路復雜,功耗大,100多點的LCD電流將達1A左右。二、圖案逼真性差,不直觀。三、制作、修改困難,靈活性差。四、通用性不強。 LCD仿真器完全克服了以上存在的問題,她采用軟硬件結合的方法,充分發揮軟件在作圖、運算方面的優勢,使仿真的圖案與目標LCD圖案完全一致,仿真LCD特性與目標LCD特性幾乎一樣,并提供強大的LCD圖形編輯工具,對于不 同的LCD產品,LCD仿真器硬件不必更換,只需制作不同的LCD圖案,她的靈活性、通用性將是您開發LCD產品的理想選擇。 LCD仿真器由采樣板、仿真軟件和LCD圖形編輯軟件組成,采樣板通過USB口與PC機通信。 LCD仿真器可以方便地與HT1621、Winbond、SAMSUNG,中穎、十速HOLTEK、義隆等帶LCD DRIVER的單片機連接。
上傳時間: 2013-06-22
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隨著高壓電動機對調速性能、節能增效要求的增加,高壓變頻器得到了日益增長的需求,對其結構原理和變頻調速算法的研究是當前電氣傳動領域的熱點問題。本文對IOKV單元串聯式高壓變頻器進行了全面的研究與設計:分析了其電路原理和控制方式;給出了模擬量控制電路的實現和IOKV整機評價試驗結果;并對高壓變頻器的無速度傳感器矢量控制策略進行了設計。
上傳時間: 2013-11-14
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HCS08HCS12系列單片機 飛思卡爾公司的 HCS08/HCS12 系列 MCU,因其速度快、功能強、功耗小、價 格低等特點,在業界得到了廣泛的應用。 在 HCS08/HCS12 系列 MCU 中,飛思卡爾引入了新的片上調試技術——BDM。 這種調試技術由于其優越的性能而逐漸被業界接受,成為廣泛使用的MCU在線編程 調試方法。針對 BDM 技術,國外公司提供了功能強大的編程調試器,但價格高昂, 難以被國內廣大用戶接受;國內一些高校也進行了相關研究開發,但是研發的編程調 試器大多存在以下三個問題:一是隨著飛思卡爾MCU總線頻率的不斷提高,這些編 程調試器已經不能適應與高頻率MCU的通信的要求;二是無法與飛思卡爾的集成開 發環境 CodeWarrior 兼容,使用很不方便;三是由于采用 USB1.1 協議,導致整體通 信速度很慢。 本文對國內外已有的HCS08/HCS12 編程調試器進行了深入的技術分析,綜合目 前微控制器的最新發展技術,提出了采用USB2.0 通信接口的編程調試器硬件及底層 驅動的設計方案,實現了一種新型高效的適用于飛思卡爾 HCS08/HCS12 系列 MCU 的 USBDM(Universal BDM,通用 BDM編程調試器),有效地解決了國內編程調試 器普遍存在的頻率瓶頸及通信速度。同時,本文在研究CodeWarrior的通信接口規范 的基礎上,剖析了CodeWarrior中通信接口函數的功能,實現了作者編程調試器體系 中的通信函數,使之適用于 CodeWarrior 開發環境。USBDM 編程調試器通信函數動 態鏈接庫的設計,不僅便于使用編程調試器進行二次開發,也方便了驅動程序的更新。
上傳時間: 2013-10-28
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附件是51mini仿真器中文使用手冊,其中包括有51mini的驅動,USB安裝指南及USB驅動程序。 2003 年 SST 公司推出了 SST89C54/58 芯片,并且在官方網站公布了單片機仿真程序,配合 KEIL 可以實現標 準 51 內核芯片的單步調試等等,從而實現了一個簡單的 51 單片機仿真方案,將仿真器直接拉低到一顆芯片的價 格。 但是, 1 分錢 1 分貨,這個仿真方案由于先天的缺陷存在若干重大問題: 占用 p30,p31 端口 占用定時器 2 占用 8 個 sp 空間 運行速度慢 最高通信速度只有 38400,無法運行 c 語言程序。(由于 c 語言程序會調用庫文件,每單步一次 的時間足夠你吃個早飯) 所以,網上大量銷售的這種這種仿真器最多只能仿真跑馬燈等簡單程序,并沒有實際使用價值。51mini 是深 圳市學林電子有限公司開發生產的具有自主知識產權的新一代專業仿真器,采用雙 CPU 方案,一顆負責和 KEIL 解 釋,另外一顆負責運行用戶程序,同時巧妙利用 CPU 的 P4 口通信,釋放 51 的 P30,P31,完美解決了上述問題, 體積更小,是目前價格最低的專業級別 51 單片機仿真器,足以勝任大型項目開發。 51mini仿真器創新設計: 1 三明治夾心雙面貼片,體積縮小到只有芯片大小,真正的“嵌入式”結構。 2 大量采用最新工藝和器件,全貼片安裝,進口鉭電容,貼片電解。 3 采用快恢復保險,即便短路也可有效保護。 4 單 USB 接口,無需外接電源和串口,臺式電腦、無串口的筆記本均適用。三 CPU 設計,采用仿真芯片+監控 芯片+USB 芯片結構,是一款真正獨立的仿真器,不需要依賴開發板運行。 5 下載仿真通訊急速 115200bps,較以前版本提高一個數量級(10 倍以上),單步運行如飛。 6 不占資源,無限制真實仿真(32 個 IO、串口、T2 可完全單步仿真),真實仿真 32 條 IO 腳,包括任意使用 P30 和 P31 口。 7 兼容 keilC51 UV2 調試環境支持單步、斷點、隨時可查看寄存器、變量、IO、內存內容。可仿真各種 51 指 令兼容單片機,ATMEL、Winbond、INTEL、SST、ST 等等??煞抡?ALE 禁止,可仿真 PCA,可仿真雙 DPTR,可仿真 硬件 SPI。媲美 2000 元級別專業仿真器! 8 獨創多聲響和 led 指示實時系統狀態和自檢。 9 獨創長按復位鍵自動進入脫機運行模式,這時仿真機就相當于目標板上燒好的一個芯片,可以更加真實的運 行。這種情況下實際上就變了一個下載器,而且下次上電時仍然可以運行上次下載的程序。 USB 驅動的安裝 第一步:用隨機 USB 通訊電纜連接儀器的 USB 插座和計算機 USB口;顯示找到新硬件向導,選擇“從列表或指定位置安裝(高級)”選項,進入下一步; 第二步:選擇“在搜索中包括這個位置”,點擊“瀏覽”,定位到配套驅動光盤的驅動程序文件夾,如 E:\驅動程序\XLISP 驅動程序\USBDRIVER2.0\,進入下一步; 第三步:彈出“硬件安裝”對話框,如果系統提示“沒有通過Windows 徽標測試…”,不用理會,點擊“仍然繼續”,向導即開始安裝軟件;然后彈出“完成找到新硬件向導”對話框,點擊完成。 第四步:系統第二次彈出“找到新的硬件向導”對話框,重復以上幾個步驟; 右下角彈出對話框“新硬件已安裝并可以使用了”,表明 USB 驅動已成功安裝。你可以進入系統的:控制面板\系統\硬件\設備管理器中看到以下端口信息, 表示系統已經正確的安裝了 USB 驅動。
上傳時間: 2013-11-02
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ARM指令集(2) 1.跳轉指令 在ARM中有兩種方式可以實現程序的跳轉:一種是刀‘轉指令;另一種是直接向PC寄存器(R15)中寫入目標地址值。 通過直接向PC寄存器中寫入目標地址值可以實現在46B地址空間中任意跳轉,這種跳轉指令又稱為長跳轉。如果在長跳轉指令之前使用MOV LR,PC等指令,則可以保存將來返回的地址值,這樣就實現了在46B地址空間中的子程序調用。 在ARM版本5及以上的體系中,實現了ARM指令集和Thumb指令集的混合使用。指令使用目標地址值的bit[0]來確定目標程序的類型。bit[0]的值為1時,目標程序為Thumb指令;bit[0]值為0時,目標程序為ARM指令。 在ARM版本5以前的體系中,傳送到PC寄存器中的目標地址值的低兩位bits[1∶0]被忽略,跳轉指令只能在ARM指令集中執行,即程序不能從ARM狀態切換到Thumb狀態。非T系列ARM版本5體系不含Thumb指令,當程序試圖切換到Thumb狀態時,將產生未定義指令異常中斷。 ARM跳轉指令可以從當前指令向前或向后的32MB地址空間跳轉。這類跳轉指令有以下4種。
上傳時間: 2013-11-20
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arm指令集(1) ARM跳轉指令可以從當前指令向前或向后的32MB地址空間跳轉。這類跳轉指令有以下4種。 (1)B 跳4專指令 B〔條件) (地址) B指令屬于ARM指令集,是最簡單的分支指令。一旦遇到一個B指令,ARM處理器將立即跳轉到給定的地址,從那里繼續執行。注意:存儲在分支指令中的實際值是相對當前R15的值的一個偏移量,而不是一個絕對地址。它的值由匯編器來計算,是24位有符號數,左移兩位后有符號擴展為32位,表示的有效偏移位為26位(+/- 32 MB)。 ?。?)BL 帶返回的跳轉指令 BI,〔條件) (地址) BL指令也屬于ARM指令集,是另一個分支指令。就在分支之前,在寄存器R14中裝載上R15的內容,因此可以重新裝載R14到R15中來返回到這個分支之后的那個指令處執行,它是子例程的一個基本但強力的實現。 ?。?)BLX 帶返回和狀態切換的跳轉指令 BLX <地址> BLX指令有兩種格式,第1種格式的BLX指令記作BLX(1)。BLX(1)從ARM指令集跳轉到指令中指定的目標地址,并將程序狀態切換到Thumb狀態,該指令同時將PC寄存器的內容復制到LR寄存器中。 BLX(1)指令屬于無條件執行的指令。 第2種格式的BLX指令記作BLX(2)。BLX(2)指令從ARM指令集跳轉到指令中指定的目標地址,目標地址的指令可以是ARM指令,也可以是Thumb指令。目標地址放在指令中的寄存器<dest>中,該地址的bit[0]值為0,目標地址處的指令類型由CPSR中的T位決定。該指令同時將PC寄存器的內容復制到LR寄存器中。 ?。?)BX 帶狀態切換的跳轉指令 BX(條件) (dest) BX指令跳轉到指令中指定的目標地址,目標地址處的指令可以是ARM指令,也可以是Thumb指令。目標地址值為指令的值和0xFl·FFFFFF做“與”操作的結果,目標地址處的指令類型由寄存器決定。
上傳時間: 2014-12-27
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ARM處理器的工作模式 ARM處理器狀態 ARM微處理器的工作狀態一般有兩種,并可在兩種狀態之間切換:第一種為ARM狀態,此時處理器執行32位的字對齊的ARM指令;第二種為Thumb狀態,此時處理器執行16位的、半字對齊的Thumb指令。在程序的執行過程中,微處理器可以隨時在兩種工作狀態之間切換,并且,處理器工作狀態的轉變并不影響處理器的工作模式和相應寄存器中的內容。但ARM微處理器在開始執行代碼時,應該處于ARM狀態。 ARM處理器狀態 進入Thumb狀態:當操作數寄存器的狀態位(位0)為1時,可以采用執行BX指令的方法,使微處理器從ARM狀態切換到Thumb狀態。此外,當處理器處于Thumb狀態時發生異常(如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等),則異常處理返回時,自動切換到Thumb狀態。 進入ARM狀態:當操作數寄存器的狀態位為0時,執行BX指令時可以使微處理器從Thumb狀態切換到ARM狀態。此外,在處理器進行異常處理時,把PC指針放入異常模式鏈接寄存器中,并從異常向量地址開始執行程序,也可以使處理器切換到ARM狀態。ARM處理器模式 ARM微處理器支持7種運行模式,分別為:用戶模式(usr):ARM處理器正常的程序執行狀態??焖僦袛嗄J?fiq):用于高速數據傳輸或通道處理。外部中斷模式(irq):用于通用的中斷處理。管理模式(svc):操作系統使用的保護模式。數據訪問終止模式(abt):當數據或指令預取終止時進入該模式,可用于虛擬存儲及存儲保護。系統模式(sys):運行具有特權的操作系統任務。定義指令中止模式(und):當未定義的指令執行時進入該模式,可用于支持硬件協處理器的軟件仿真。ARM處理器模式 ARM微處理器的運行模式可以通過軟件改變,也可以通過外部中斷或異常處理改變。大多數的應用程序運行在用戶模式下,當處理器運行在用戶模式下時,某些被保護的系統資源是不能被訪問的。 除用戶模式以外,其余的所有6種模式稱之為非用戶模式,或特權模式;其中除去用戶模式和系統模式以外的5種又稱為異常模式,常用于處理中斷或異常,以及需要訪問受保護的系統資源等情況。ARM寄存器 ARM處理器共有37個寄存器。其中包括:31個通用寄存器,包括程序計數器(PC)在內。這些寄存器都是32位寄存器。以及6個32位狀態寄存器。 關于寄存器這里就不詳細介紹了,有興趣的人可以上網找找,很多這方面的資料。異常處理 當正常的程序執行流程發生暫時的停止時,稱之為異常,例如處理一個外部的中斷請求。在處理異常之前,當前處理器的狀態必須保留,這樣當異常處理完成之后,當前程序可以繼續執行。處理器允許多個異常同時發生,它們將會按固定的優先級進行處理。當一個異常出現以后,ARM微處理器會執行以下幾步操作:進入異常處理的基本步驟:將下一條指令的地址存入相應連接寄存器LR,以便程序在處理異常返回時能從正確的位置重新開始執行。將CPSR復制到相應的SPSR中。根據異常類型,強制設置CPSR的運行模式位。強制PC從相關的異常向量地址取下一條指令執行,從而跳轉到相應的異常處理程序處。如果異常發生時,處理器處于Thumb狀態,則當異常向量地址加載入PC時,處理器自動切換到ARM狀態。 ARM微處理器對異常的響應過程用偽碼可以描述為: R14_ = Return LinkSPSR_= CPSRCPSR[4:0] = Exception Mode NumberCPSR[5] = 0 ;當運行于 ARM 工作狀態時If == Reset or FIQ then;當響應 FIQ 異常時,禁止新的 FIQ 異常CPSR[6] = 1PSR[7] = 1PC = Exception Vector Address異常處理完畢之后,ARM微處理器會執行以下幾步操作從異常返回:將連接寄存器LR的值減去相應的偏移量后送到PC中。將SPSR復制回CPSR中。若在進入異常處理時設置了中斷禁止位,要在此清除。
上傳時間: 2013-11-15
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SPMC65系列單片機編程指南(中文版):SPMC65X系列是由凌陽公司設計開發的8位微控制器。每款芯片都獨具特色,同時凌陽公司還開發了一款仿真芯片ECMC653,專門用于SPMC65X系列的仿真。采用 SPMC65 CPU 核,凌陽公司新開發了功能強大的8位SPMC65系列CPU。該系列CPU 具有可編程的通用I/O端口、不同大小的ROM 和RAM 區、8位/16位定時/計數器、強大的CCP (Capture/Compare/PWM)功能模塊和看門狗復位電路等。并采用先進的微米制造工藝,保證了產品高的電磁兼容性和可靠性。除此之外,部分SPMC65X系列芯片具備高吸入電流和慢速輸出的端口、豐富的外部中斷源、低電壓復位、ADC、PWM、標準通訊接口和多種時鐘選擇。SPMC65X系列芯片適用于通用工控場合、計算機外圍控制和家電等。ECMC653采用8位SPMC65 CPU 核,具有928字節的RAM 和16k字節的ROM。同時還集成了1個時基、1個看門狗定時器、6個16位定時/計數器和9通道的ADC。為了降低整個仿真板的成本,該芯片還配有一個OTP ROM 的串行可編程接口。此外,為了幫助用戶加快程序的調試,并發現程序中隱藏的錯誤,該芯片內部專門有一RAM區域用于記錄程序最近一段時間執行的指令,用戶可以從中了解到程序是否正確執行。
上傳時間: 2013-11-01
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17-1. PWM調速基本原理17-2. P89V51RD2的PWM功能模塊結構與應用17-3. 智能小車電機調速案例分析 17-4. 課后思考和實驗準備PWM脈沖驅動電路直流電機的速度控制中,需要對控制信號進行功率驅動或電氣隔離,以下為典型應用電路(負載為直流電機M1)。 P89V51RD2的幾個重要寄存器CMOD-PCA計數器方式寄存器CCON-PCON計數器控制寄存器CCAPMn-PCA模塊比較/捕獲寄存器(n=1、2、3、4、5)
上傳時間: 2014-01-03
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