基于DSP的虹膜图像采集系统

合集下载

基于DSP的图像采集与处理系统的研究与设计

ＰＣｂａｓｅｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃｒｄａ．Ｂａｓｅｄｏｎｈｅｔｉｎｒｏｔｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｎｄａｂａｓｉｃｐｉｒｎｃｉｐｌｅ．ｈｅｔｉｍａｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｎｄａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅＷａｓｎａａｌｙｚｅｄ．ｎｄａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＮ【ＡＴＬＡＢｉｓｄｏｎｅ．ｕｓｅｄｆｏｒｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｈｔｈｅｔｔｅｓｔｏｎＤＳＰｐｌａｔｆｏｍ．ｒＴｈｅｔｅｓｔｓｈｏｗｅｄｈａｔｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｗｏｒｋｎｄｉｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ，ｈａｄｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅａｌ — ｔｍｅｉ．ｉｔＣｎａｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｒｅａｌ — ｔｉｍｅｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｎｇｉ．
ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＩｍａｇｅＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＤＳＰ

基于DSP的虹膜识别系统的实现

总第254期2010年第12期计算机与数字工程C om put er8。

D i gi t al Engi nee r i ngV01．38N o．12112基于D SP的虹膜识别系统的实现。

柯辉尉宇(武汉科技大学信息科学与工程学院武汉430081)摘要提出基于T M S320C6713b浮点型D SP的虹膜识别硬件系统设计，以模块化的方式详细介绍了各个部分的结构、功能、工作原理等设计内容。

对归一化的虹膜图像采用2D-G abor滤波器的虹膜算法实现对虹膜特征的提取，通过比较海明码距完成特征匹配。

实验结果表明，该系统能高效、稳定的工作，具有较高的识别率，效果良好。

关键词虹膜识别；D SP2D-G abo r滤波器；特征提取中图分类号TP391．41I m pl em ent at i on of I r i s R ecogni t i on Sys t em B as ed on D S PK e H U i W ei Y u(Col l ege O f I nf or m a t i on Sc i enc e and Engi neer i ng，W uhan U ni ver s i t y of S c i e nce and Techno l ogy，W uhan430081)A bs t ra ct A n i ri s r ec ogni t i on s y s t em i s pr es ent ed bas ed o n f l oat i ng-poi nt D SP T M S3200C6713b．E v er y s ys t em m od ul e’S con st i t ut i on．f unct i on and pr i nci pl e ar e di scusse d i n det ai l．I n or der t O ext r act i ri s ch ar ac t er，an i r i s r ec ogni t i on al—gor i t hm ba se d2D-G abor f i l t e r f or nor m a l i za t i on i m age s i s proposed．Thr ough c om pa ri ng t he ham m i ng di st a nce t O r eal i ze fea—t u r e m at ch．E xper i m ent r esul t s s how t hat t h i s s ys t em c an r un ef f i cient l y and st a bi l i t y，w hi ch has hi ghe r r ec ogni t i on ac cur ac y and go od ef fect．K eyW or ds i ri s r ec o gni t i o n，D S P，2D-G abo r f i l t er，f eat ur e ext r act i onC l as s N um be r TP391．411己I言_L J1日随着社会经济的快速发展，身份识别越来越受到重视，特别是生物识别技术受到了广大科技人员的青睐。

以DSP为基础的基于TMS320VC5402的虹膜识别系统

摘要本文是以TM320VC5402 DSP 为核心的虹膜识别系统的硬件设计 ,提出了一种由FPGA 、 OV5017 与 TMS320VC5402 组成的DSP 应用硬件平台 ,并详细介绍了系统的设计方案和关键硬件的结构设计以及软件设计方法。

关键词: DSP 虹膜识别 TM320VC54021 概述在高度信息化的现代社会, 信息安全问题日益受到人们的关注。

近年来兴起的生物特征识别技术具有很好的可靠性，虹膜识别技术是一种最新的生物识别技术 ,它以虹膜识别算法为基础 ,可达到优异的识别准确度 ,即使全人类的虹膜信息都录入到一个数据库中 ,出现认假和拒假的可能性也很小。

由于虹膜识别技术所具有的高精度使它被广泛应用于各识别领域。

本系统使用的核心处理器是德州仪器公司 ( TI) 的TMS320VC5402(以下简称 C5402) ,该芯片为一款性价比较高的定点数字信号处理器(DSP) 。

它采用先进的修正哈佛(Harvard)结构体系 ,片内共有 8条总线、 CPU 、片内存储器和外围电路等硬件 ,加上高度专业化的指令系统 ,使其具有功耗小、高度并行等特点。

下面着重讨论基于该芯片的系统设计。

2 硬件设计2.1 系统硬件结构本系统由 C5402、CCD 、 Flash 存储器、 SRAM 等芯片组成 ,如图 1 所示。

图1 系统硬件框图FLASH 存储器AT29LV020SDRAM 存储器 K4556132E CF 卡 EMIFTMS320VC5402 VP2 VP0 VDDCCD A/D 转换器TVP5145 CPLD MAX3000 LCD 显示器电源 TPS3307CCD 机负责虹膜图像的采集 ,SDRAM 用于程序执行和虹膜数据暂存。

FLASH 实现 OV5017 配置、虹膜图像存储空间的地址生成、C5402 寻址片外存储器的页地址管理和 C5402 与外围器件之间通信的仲裁等功能。

基于DSP的图像采集系统

基于DSP 的图像采集系统毕卫红,王　娟(燕山大学信息科学与工程学院　河北秦皇岛　066004)摘　要:介绍一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD )和数字信号处理器(DSP )的图像采集系统。

系统采用增强型视频输入处理芯片SAA7111A 完成视频信号的A/D 转换,利用CPLD 实现对视频前端译码后的视频数据的存储,以及完成前端采集与后端处理协调工作的方案。

按照该方法制作的系统,经过实验验证效果良好。

关键词:DSP ;CPLD ;图像采集;SAA7111A中图分类号:TN911173 文献标识码:B 文章编号:10042373X (2008)022010203An Image Collection System B ased on DSPBI Weihong ,WAN G J uan(College of Information Science and Engineering ,Yanshan University ,Qinhuangdao ,066004,China )Abstract :This paper introduced an image collection system based on CPLD and DSP.The system uses enhanced video in 2put processor SAA7111A to accomplish A/D conversion of video signal ,and uses CPLD to accomplish the video data ′s saving and the project which makes the collection part and the processing part work in phase.A system has been made according to this method and the feasibility is demonstrated.K eywords :DSP ;CPLD ;image collection ;SAA7111A收稿日期:20072072231　引　言随着现代电子技术和多媒体技术的发展,图像采集和处理技术得到了广泛的应用。

基于DSP图像采集系统设计

基于DSP图像采集系统设计摘要本设计的功能是实现实时图像采集，以数字处理芯片TMSC5410A为核心器件，以CMOS图像传感器OV7660来进行图像采集。

本设计首先描述了系统的整体设计思路，然后分别对系统的硬件部分设计和软件部分设计进行了详细地说明。

硬件设计包括电源模块、图像读入模块、DSP核心电路模块及DSP与PC机串行通信电路模块。

在电源模块中，需要提供3.3V，5V和1.5V的电源为系统供电；在图像读入模块中，通过SCCB 对OV7660完成有关设置，来实现模拟图像信号到数字图像信号的转变；在DSP核心板电路模块中，通过对时钟电路设计、复位电路设计、JTAG接口电路及其它电路的设计完成对DSP最小系统的设计和TMSC5410A存储器的扩展；在DSP与PC机串行通信电路模块中，通过UART提供的接口编程，来实现TMSC5410A与PC机的高速串行通信。

软件设计包括系统的初始化、OV7660初始化和中断服务程序，这几部分分别可实现系统初始化，主要针对TMSC5410A的初始化，使DSP能够正常工作；OV7660初始化，启动图像采集功能；中断服务程序设计，实现数据的传送和接收。

最终，系统完成了图像采集系统的硬件设计。

关键字:图像采集;OV7660;TMSC5410AHardware Design of Image Capture System basedon DSPAbstractThe function of this design is to realize real-time image acquisition to digital processing chip for the core device, TMSC5410A OV7660 by CMOS image sensor to image acquisition. This design first described the system's overall design train of thought, then respectively to the system hardware design and software of design in detail.Hardware design including the power modules, image into modules, DSP core circuit module and DSP and PC serial communication circuit module.In the power modules, the need to provide 3.3 V, 5V and 1.5 V power supply systems, power supply; In the image into modules, through to SCCB OV7660 complete relevant Settings, to simulate the image signal to the digital image signal change; In DSP core board circuit module, through to the clock circuit design, reset circuit design, JTAG interface circuit and other circuit design completed the design of DSP smallest system TMSC5410A memory expansion; and In DSP and PC serial communication circuit module, through the interface programming, provide UART TMSC5410A with a PC to realize the high-speed serial communication. The software design including the system initialization, OV7660 initialization and interrupt service routine, which a few parts can realize system respectively TMSC5410A initialization, mainly in the initialization, make DSP can work normally; OV7660 initialization, start image acquisition function; The interrupt service routine design, realization data transmitting and receiving. Finally, the system finished image acquisition system hardware designKeywords: Image capture; OV7660; TMSC5410A目录摘要 (I)Abstract (II)1. 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 设计方法和主要研究内容 (2)2. 总体设计 (4)3.硬件设计说明 (7)3.1 电源模块设计 (7)3.2 图像读入模块的设计 (7)3.2.1 图像传感器的选用 (7)3.2.2 图像传感器硬件的连接设计 (9)3.2.3 图像传感器与DSP接口设计 (10)3.3 DSP核心板电路模块设计 (13)3.3.1 DSP的最小系统 (13)3.3.2 存储器扩展电路设计 (16)3.4 DSP与PC机串行通信电路模块设计 (16)4. 软件设计说明 (18)4.1 程序总体框图 (18)4.2 程序设计 (18)4.2.1 系统初始化 (18)4.2.2 图像传感器OV7660初始化 (22)4.2.3 中断服务程序设计 (23)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1. 绪论1.1 选题背景人类获取外界信息的手段有视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等多种形式，但绝大部分（约80%）是来自视觉所接收的图像信息。

基于DSP的图像采集及处理系统的设计与实现

基于DSP的图像采集及处理系统的设计与实现

摘要：介绍了一种利用CCD摄像头、SAA7111视频解码芯片、高速可读写存储器SRAM,基于DSP与CPLD的图像采集与处理系统。系统完成了图像的快速采集、存储及数据处理。文章详细论述了系统的总体结构、部分硬件设计，简要叙述了相应图像算法的实现方法。给出了系统实例和实验结果。关键词： DSP；图像采集；图像处理；边缘提取
2.4 I2C总线由于SAA7111和AL250都是利用I2C总线进行初始化编程及方式选择，因此需要用单片机的模拟I2C总线接口，从而实现单片机对SAA7111和AL250的初始化与控制。将单片机的P1.2、P1.3设为I2C总线的两条线SCL、SDA；P3.4、P3.5设置为CPLD与AT89C2051控制线的交换接口，CPLD通过这两条线设置单片机的I2C总线控制量；利用P1.6、P1.7的两个I/O口可以对整个系统的操作过程人为进行控制。I2C总线电路原理图，系统执行上电加载DSP程序、初始化程序后，用I2C初始化SAA7111及AL250芯片。然后DSP即发送开始采集指令给CPLD，实现总线控制权的交接，CPLD获得总线控制权。通过CCD采集一帧图像，利用SAA7111进行数字视频解码，存储到SRAM中。当一帧数据写入帧缓存后,CPLD关闭SAA7111A的视频输出,放弃总线控制权，并发送信号给DSP，通知DSP进入图像处理程序。DSP通过CPLD及缓冲器从SRAM中取得时钟视频数据，同时将数据通过AL250视频编码芯片在CRT显示器上显示。
2.2 存储器SRAM 本文采集的图像数字像素数据为720×576=414 720个像素点，又因为数字视频格式是YUV422格式，每个像素点占用16 bit个存储空间，所以一副图像的存储空间最少需要420 K×16 bit的存储器空间。所以选用的存储器是用两片512 K×8 bit存储器合并在一起产生512 K×16 bit的存储空间，可以适用本方案的需要。因为原输入的CVBS视频信号时采用隔行扫描的方式，所以解码后产生的数据先是奇数行的视频数据，然后才是偶数行的数据，以奇偶场信号RST0和场参考（VREF）信号为标志。为了后期对数据的处理方便，本系统在存储数据时将奇偶行信号合并存储，。

DSP课程论文_基于DSP的图像采集系统设计

课程论文DSP原理与应用题目：基于DSP的图像识别系统设计学院：信息工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：2011 年 12 月 27 日摘要本文对模式识别方面展开研究和开发。

利用32位微处理器TMS320C5402 DSP作为硬件开发平台，进行图像采集，实现图像处理，以便提取出目标信息，构成视觉闭环控制系统。

数字信号处理器(DSP)运行速度快，能够完成复杂的控制算法，建立高精度控制系统。

本课题是以一个单片TMS320C5402为核心处理器，主要针对高速数据采集和高速密集数据处理，基于DSP在视觉系统的应用研究。

本文主要解决了以下几个问题：(1)基于VC++建立一个通过PCI接口实现DSP与PC之间的通信，进行PC与DSP的高速大数据量数据交换；(2)进行视频信号的数据采集及转化，获取图像。

并在PC机上以位图的形式显示出来；(3)模式识别。

在PC机上用VC++建立一个通用图像处理系统．实现通用图像处理算法。

改善算法，通过对物体标识，然后对物体进行特征抽取及分类，能够自动识别出目标物体，并获取其空间坐标、方向、姿态……针对摄取的图像较大，像素较多，因此要处理的数据量非常大的特点，此算法通过遍历三邻域就能够取得很好的效果。

关键词：数字信号处理器(DSP)，模式识别，图像采集，数字图像处理AbstractIn this paper, the pattern recognition aspects of research and development. Use of 32 bit microprocessor TMS320C5402 DSP as hardware development platform, image collection, realize image processing, in order to extract the target information, constitute a visual closed-loop control system.The high processing speed of DSP allows sophisticated control techniques to be used to build a high-precision control system．The paper researches mainly how to sample data speedily and process these dense data with using 32-bit digital signal processor(DSP) TMS320C5402 at the basic of embedded machine vision system．It performs primarily the following works：(1)Perform the communication between DSP and the host computer with the PCI preface，and can transfer quantity data；(2)Sample and convert the digital information into image plane，and display it on bit map of the host computer；(3)Build a general image processing system on host computer, which call utilize the arithmetic of image processing．Through marking these objects on the image，obtaining and classing the traits of the objects．the algorithms of the processing can identify the object automatically and obtain the coordinate，orientation，movement of the object, etc．Because the processed data of the image is so excessive，general algorithms can not apply in it or spend a lot of time in it．The algorithms which research the three adjacent area can get the satisfied purpose comparatively．keywords：digital signal processor(DSP),pattern recognition, image sampling，digital image processing1DSP处理器TMS320C54简介DSP芯片具有计算，存储，和通信的功能。

基于DSP的图像采集处理系统调研报告

题目：基于DSP的图像采集处理系统的研究与设计学院：班级：姓名：学号：指导教师：日期：基于DSP的图像采集处理系统的研究与设计调研报告1.引言我的论文是基于DSP的图像采集处理系统的研究和设计。

近年来,计算机技术不断进步，使得图像采集成为一种广为使用的测量数据来源，在各个领域的应用越来越广泛。

无论是在生活、娱乐中，还是在交通、医疗、科研中，抑或安全、监控等领域都有广泛的应用。

而采集的图像一般并不能直接使用，需要进行一定的处理，如去噪、平滑、滤波、亮度改变、细化、锐化或钝化等等其中一种或几种处理后才可以得到需要的图像。

而DSP芯片具有体积小，处理速度快，使用灵活方便等特点。

基于DSP 的图像采集处理系统能较好地满足处理的快速性和小型化便携式的要求。

2.图像采集处理系统的设计为完成图像的采集、处理和显示，系统需对视频数据进行采集处理后通过PCI总线在PC机上显示出来。

设计采用现场可编程门阵列(FPGA ) 数字信号处理器(DSP) 的体系结构, 利用FPGA 实现图像数据检测、采集、缓冲、预处理, 并协调系统各部分的工作, 利用DSP 对图像数据进行处理, 通过PC104 总线将处理后的数据上传至主机。

本设计的硬件结构设计如图所示:视频信号经过AD9888 转换为数字量, 进入到FPGA , 经FPGA 控制送入帧存SDRAMHY57V 283220T 26 中, 当一帧图像数据存储完毕后, FPGA 向DSP 发出信号, 告知DSP 原始数据准备就绪。

FPGA 收到DSP 给出的回应后, 将对帧存SDRAM 的总线置为高阻态, 并且打开总线开关CBTD16210。

随后,DSP 读取缓帧存SDRAM 中的数据, 并整理、压缩, 然后将压缩过的数据写入帧存SDRAM , 并告知FPGA 压缩完毕。

此时FPGA 关闭总线开关, 打开FPGA 到帧存SDRAM 的总线,同时告知PC104 主机采集过程完毕。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

工作原理、软硬件设计与实现．通过测试验证，此系统具有很高的稳定性和可靠性，为虹膜识别算法的研究提供
了高质量的虹膜图像．
关键词：虹膜图像；ＳＤＰ数字信号处理；识别算法
中图分类号：Ｐ７文献标识码：Ｔ２４Ａ
ＩｉｍａｅａｑｉｉｉｎｓｓｅａｅｎＤＳｒｓｉｇｃｕｓｔｏｙｔｍｂｓｄｏＰ
ＪＡｈ —ｉｎ，ＮＧＨａ，ＡＮＧＬｉＣｉＨＩＺｉａｇＭＥｏＷｑｅ，ＡＯＬ — ａ
（ｏｅｅｏｕｏａｏ，ＨｒｉｎｉｅｒｇＵｉｅｓｙＨａｂｎ１００，ｈｎ）ＣｌｇｆｔｍｔｎａｎＥｇｅｎｎｖｒｔ，ｒｉ５０１ＣｉａｌＡｉｂｎｉｉ
文章编号：０９— ７Ｘ（０６１ — ０１— ４１０６１２０）１０００
基于ＤＰ的虹膜图像采集系统Ｓ
贾志强，孟浩，磊，王曹丽娜
（尔滨工程大学自动化学院，哈黑龙江哈尔滨１００）５０１摘要：出了一种基于红外光源的、提以浮点ＤＰ芯片Ｔ３０Ｃ７１为核心的虹膜图像采集系统，ＳＭＳ２Ｖ６１介绍了其
ｐｎｉｅ，ｄｓｇｎｅｌｚｔｏｆｓｆｒｎｄｈｒｗａｅａｅｉｔｏｕｅ．Ｈｉｈｓａｌｔｎｄｒｌａｌｙｏｈｙｔｍｉｒｃｐｌｅｉｎａｄｒａｉａｉｎｏｏｔｅａａｄｒｒｎｒｄｃｄｗａｇｔｂｉｙａｅｉｂｉｉｆｔｅｓｓｅｉｔ
收稿日期：０６—０２．２０６— ０基金项目：龙江省科技厅科技攻关基金资助项目（Ｃ３１６）黑Ｇ０Ａ０．作者简介：贾志强（９１一）男，士研究生，１８，硕主要研究方向：计算机技术与应用，－ａｌｘａｊａ００６．ｏＥｍｉｉｏｉ２０＠１３ｃｎ：ａ
ＡｂｔａｔＡｉｄｏｓｉｇｃｕｓｉｎｓｓｍｓｐｏｏｅａｅｎｆａｉｇｐｉｔＰｃｉＭＳ２ＶＣ７１．ｔｓｒｃ：ｋｎｆｉｍａｅａｑｉｉｏｙｔｉｒｐｓｄｂｓｄｏｏｔ — ｏｎｉｒｔｅｌｎＤＳｈｐＴ３０６１Ｉｓ
最后的测试结果．
虹膜图像采集系统
１虹膜识别系统
从模块化的角度而言，整的虹膜识别系统可完
图１虹膜识别系统原理框图
别软件主要包括：虹膜图像预处理、虹膜图像特征提
取和编码、立虹膜数据库、配与识别等内容．建匹虹
传到上位ＰＣ计算机上进行软件识别处理．虹膜识
的研究开发．然而使虹膜识别系统具有较高识别率
的前提就是高质量地获取识别者的虹膜图像，因此文中设计并实现了一种基于ＤＰ的虹膜图像采集Ｓ系统，细介绍了此采集系统的软硬件设计过程及详
全性和易用性．比起指纹识别等其他生物识别技术，
虹膜识别更加安全可靠Ｊ．虹膜位于眼球的前方，黑色瞳孔和白色巩膜是之间的圆环状部分，膜的模式极为复杂且每个人虹各不相同，一个人的左右眼或双胞胎的虹膜也不一样．内外越来越多的人开始致力于虹膜识别系统国
存储及传输装置２部分．这部分主要是靠ＣＤ摄像Ｃ
机和基于ＤＰ（ＭＳ２Ｖ６１）ＳＴ３０Ｃ７１的采集和处理电路
来实现．位机识别系统由Ｐ上Ｃ计算机和虹膜识别软件组成．由虹膜图像采集系统获取的虹膜图像上
维普资讯
第３３卷第１期１
２００年１月１
应
用
科
技
Ｖｏ．３，ｏ１１３Ｎ．１ＮＯ．０６Ｖ２ｏ
ＡｐｉｄＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙｐｌｃｅｃｎｅｃｎｌｇ
。
ａｅｖｒｆｅｙｒａｅｔｐｒｖｄｉｈｇｕｌｙｉｓｉｇｏｅｅｒｈｏｌｏｔｍｆｉｓｒｃｇｉｉｎ．ｒｅｉｄｂｅｌｔｓ，ｏｉｎｇｔｅｈｉｈｑａｉｒｍａｅｆｒｒｓａｃｆａｇｒｈｏｒｅｏｎｔｏｉｔｉｉｉＫｅｗｏｄｉｓｉｇＤＳＰ；ｍａｅａｑｉｉｉｎｙｒｓ：ｒｍａｅ；ｉｉｇｃｕｓｔｏ
虹膜识别是近年来发展起来的一种新的生物特征识别方法，利用人身虹膜特征的惟一性和终身它不变性对个人身份进行认证和识别，有极高的安具
分为２大模块：膜图像采集系统和上位机识别系虹统．虹膜识别系统的原理框图如图１所示，中，其虹膜图像采集系统包括虹膜图像采集装置、膜图像虹