【硕士论文】基于DSP+FPGA的图像识别系统设计与实现.pdf

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1、南京理工大学硕士学位论文基于DSP+FPGA的图像识别系统设计与实现姓名：高丽燕申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：吴明赞20060601硕士论文基于DSP+F'PGA的图像识别系统设计与实现摘要近年来，图像处理与识别技术得至Ⅱ了迅速的发展。人们已经充分认识到图像处理和识别技术是认识世界、改造世界的重要手段。目前，图像识别技术已应用到很多颁域，渗入至4各行各业，在医学、公安、交通、工业等领域具有广阔的应用前景。这篇论文介绍了一种基于DSP+FPGA构架的实时图像识别系统。DSP作为图像识别模块的核心，负责图像识别算法的实现；FPGA作为图像采集模块的核心，负责图像的采集，并且完

2、成预处理工作。图像识别算法的运算量大，并且控制复杂，对系统的性能要求很高。DSP的特殊结构和优良性能很好地满足了系统的需要，而FPGA的高速性和灵活性也保证了系统实时性，并且简化了外围电路，减少了系统设计难度。系统使用模板匹配和神经网络算法对数字0-,9进行识别。模板匹配一般适用于识别规范化的数字、字符等小型字符集(特别是同一字体的字符集)。由于结构比较简单，系统处理能力强，模板匹配的识别速度快并且识别率高，取得很好的效果。神经网络所具有的分布式存储、高容错性、自组织和自学习功能，使其对图像识别问题显示出极大的优越性。研究表明，在DSP+FPGA的构架上实现的图像识别系统，具有结构灵活、通用性

3、强的特点，适用于模块化设计，有利于提高算法的效率。系统可以充分发挥和结合DSP和FPGA的优势，准确快速地实现图像识别。通过软、硬件的灵活组合，系统可以实现图像处理大部分的相关功能，使之能够运用到工业视觉检测、汽车牌照识别等系统中。’关键词：DSPFPGA图像采集图像识别神经网络模板匹配璺±笙奎苎王旦矍：堡垒垒竺里堡望型墨竺堡兰兰壅堡Abstractnleimageprocessingandrecognitiontechnolo舀髂haveseenrapidgrowthintherecentyears．Peoplearefullyawarethatimageprocessingandrecog

4、nitiontechnologiesaleimportantmeBa'Lsinunderstandingand缸ansformingourworld．Currently,theirpresencehasbeenseeninmanyfields，showingapromisingfutureinmedicalcare,publicsecurity,transportationaswell嬲industries．Thispaperstudiesareal-timeimagerecognitionsystembasedOnDSP+FPGAstructure．ThesystemhasDSPasitsc

5、oreofimagerecognitionmodule，wkichenablestheimagerecognitionalgorithmandFPGA嬲itscoreofimageacquisitionmodule，whichenablesimageacquisitionandpreprocessing．Thecontrolofimagerecognitionalgorithmiscomplexandrequireshighcomputingcapacity,posingabighdemandOVersystemperformance．DSPideallymeetstherequirement

6、softhesystemduetoitsuniquestructureandexceUemperformance．DuetOitshi曲speedandflexibility,FPGAenablesthereal—timesystemandsimplifiesperipheralcircuits，thusresultingineasiersystemdesign．Therecognitionalgorithmismainlybasedontemplatematchingandneuralnetwork,withnumbers0--9asitstargets．Templatematchingge

7、nerallyappliestotherecognitionofsmallcharacterset(especiallythecharactersetofthesalnefont)，such嬲standardizednumbersandcharacters．Withsimplerstructureandhighprocessingcapacity,templatematchingcontribut