嵌入式人脸识别系统的设计与实现

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1、嵌入式人脸识别系统的设计与实现范兴隆，霍玲玲，镇维(空军工程大学)摘要本文提出了一种嵌入式人脸识别系统的设计及具体实现方法，其中包括硬件结构、人脸识别算法、驱动以及其应用程序的实现。该系统采用DSP数字信号处理器和EZ_USBＣＹ7Ｃ68013设备接口芯片来实现系统与PC机之间的高速数据传输，提出了一种使用软硬件技术开发符合USB2.0规范的嵌入式人脸识别系统的方法。关键词嵌入式系统;人脸识别;数字信号处理器;设备驱动程序DesignandImplementationofanEmbeddedSystemofHumanFaceRecog

2、nitionFanXinglong,HuoLingling,ZhenWei(AirForceEngineeeringUniversity)AbstractThepaperproposesadesignandimplementationofanembeddedsystemofhumanfacerecognition,itincludestheframeofhardware,thearithmeticoffacerecognition,itsdriveranditsapplication.DSPandEZ_USBCY7Ｃ68013inte

3、rfacechipareusedinthissystemtorealizethehighspeeddatatransmissionbetweenitandPC,andanembeddedsystemofhumanfacerecognition,usingsoftwareandhardware,ispresentedaccordingtotheUSB2.0criterion.KeywordsEmbeddedSystem;FaceRecognition;DigitalSignalProcessor(DSP);DeviceDrivingPr

4、ogram中图分类号：TP334文献标识码：A引言随着电子技术和计算机技术的不断发展，数字时代的来临，社会对身份认证提出了更高的要求。如今身份认证主要有以下三种途径：(1)身份标识物品，如各种证件；(2)所了解的信息，如口令或密码；(3)生物特征识别技术，如指纹、人脸、虹膜、声音、签名等。身份标识物品及所了解的信息虽然从理论上可以保证安全，但身份标识物品容易遗忘、失窃或伪造；所了解的信息容易记错、遗忘或破译。因此前两种身份认证方法在安全性和方便性上无法满足身份认证的需求，而生物特征识别技术为上述问题提供了一个很好的解决方案。生物特征识

5、别技术具有普遍性、唯一性、稳定性和可采集性的特点，因此，生物特征识别技术在身份识别领域得到了越来越广泛的应用。在众多生物特征识别技术中，人脸如同指纹，眼底虹膜一样，具有独特的非侵入性，随着图像处理技术的飞速发展，特别是进入九十年代，大规模图像数据库的出现，人脸识别已成为当今的热门研究课题。本文着重对一个嵌入式人脸识别系统进行研究、设计及实现。1总体设计人脸识别技术（FaceRecognitionTechnology），就是通过计算机与各种传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人脸固有的生理特性和行为特征，来进行个人身份的鉴定

6、。因为人们对这种技术没有任何的排斥心理，所以从理论上讲，人脸识别可以成为一种最友好的生物特征身份认证技术，其核心技术是“局部特征分析”和“图形识别算法”。嵌入式系统定义为以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、硬件可裁剪，符合应用系统对[1]功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统，或是用以控制设备的计算机，其通常是在设备内部，为了控制设备行为或是嵌入在其它系统中的一种专用软件和硬件。根据嵌入式与人脸识别技术的特点及其在测试领域的应用构思，本研究确定了基于嵌入式的人脸识别系统的总体结构，整个系统分为三个部分：摄像头、嵌入

7、式处理平台和显示器。嵌入式人脸识别系统的整个过程都是通过嵌入式系统来完成的，主要工作过程是：人脸检测、1面部特征定位和人脸比对。2硬件电路2.1系统方案硬件电路是嵌入式人脸识别系统的基础，是实现其各项功能的载体。嵌入式人脸识别系统中器件的选择、电路的设计、密封的模式与嵌入式人脸识别系统的效率、物理安全性和抗攻击能力有着直接关系，其一般结构如图1所示。微控制器（主控CPU）图像采集模块通信接显示模块口模块随机存储器存储器非易失存储器(FLASH)图1嵌入式人脸识别系统硬件结构图嵌入式人脸识别系统是集软硬件为一体的专用身份认证系统。它通过

8、USB接口接入用户端系统，为用户终端提供各种身份认证服务。嵌入式人脸识别系统包含微控制器(主控CPU)、存储器(Flash、SDRAM)、图像采集模块、显示模块、通信接口模块等关键部件。该系统的工作原理是由摄像头检测的人