專利名稱：基于fpga的高速圖像識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到數(shù)字信息處理和FPGA圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種基于FPGA的高速圖像識(shí)別系統(tǒng)，特別適用于票據(jù)同步高速現(xiàn)場(chǎng)處理，人像組合識(shí)別，指紋識(shí)別，車票識(shí)別和圖像檢索等。
背景技術(shù)：
近年來，圖像處理與識(shí)別技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。人們己經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到圖像處理和識(shí)別技術(shù)是認(rèn)識(shí)世界、改造世界的重要手段。目前，圖像識(shí)別技術(shù)己應(yīng)用到很多領(lǐng)域，滲入到各行各業(yè)，在醫(yī)學(xué)、公安、交通、工業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如文字識(shí)別、指紋識(shí)別、人像組合識(shí)別以及醫(yī)學(xué)圖像處理等。同時(shí)人們對(duì)消費(fèi)類產(chǎn)品的要求越來越趨向于小型化，并且對(duì)可攜帶設(shè)備的安全性要求也與日俱增。傳統(tǒng)的PC、MCU、或者DSP的處理平臺(tái)移動(dòng)性比較差，體積比較大，無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求。選用具有高集成度、低功耗、短開發(fā)周期的FPGA來實(shí)現(xiàn)圖像的識(shí)別，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場(chǎng)空間。中國(guó)專禾Ij200610129493. 4，200810053653. 0，200910051022. X，200820157951. X 等分別提供了 “基于FPGA的視頻圖像處理器”，“基于FPGA的視頻圖像預(yù)處理器”，“一種基于FPGA在高分辨率成像系統(tǒng)中的圖像矩陣化預(yù)處理方法”及“基于FPGA高速圖像采集功能清分機(jī)”等。上述發(fā)明主要是基于FPGA對(duì)采集到的圖像進(jìn)行圖像變換、圖像增強(qiáng)、圖像分割、圖像復(fù)原等常規(guī)圖像處理，沒有涉及以圖像的主要特征為基礎(chǔ)，通過模板匹配模型來完成最終的圖像識(shí)別。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種新型、高速度、高可靠性、便攜式的基于FPGA的高速圖像識(shí)別系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這種基于FPGA的高速圖像識(shí)別系統(tǒng)由時(shí)序控制器、待識(shí)別FIFO、識(shí)別矩陣、識(shí)別模塊庫(kù)和相似度分析器組成；待識(shí)別圖像經(jīng)圖像預(yù)處理模塊預(yù)處理后連接至待識(shí)別FIFO，待識(shí)別FIFO、識(shí)別模塊庫(kù)、相似度分析器均電連接于識(shí)別矩陣，而待識(shí)別FIFO、識(shí)別矩陣、識(shí)別模塊庫(kù)、相似度分析器均連接時(shí)序控制器，其運(yùn)算識(shí)別過程由時(shí)序控制器控制。待識(shí)別處理的圖像通過圖像預(yù)處理模塊以后，將圖像特征提取送入待識(shí)別的FIFO 中，同時(shí)時(shí)序控制器根據(jù)圖像初步特征，從模板庫(kù)中調(diào)用相應(yīng)的模板，進(jìn)入模板FIFO，然后從兩FIFO中將待識(shí)別圖像與相應(yīng)的模板送入識(shí)別矩陣，識(shí)別矩陣將識(shí)別匹配的結(jié)果送到相似度分析器，由分析器根據(jù)相似度計(jì)算出識(shí)別的結(jié)果。上述技術(shù)方案中，所述的FPGA即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，所述的FIFO即先進(jìn)先出存儲(chǔ)
ο本實(shí)用新型技術(shù)效果如下本實(shí)用新型的基于FPGA的高速圖像識(shí)別系統(tǒng)對(duì)采集到的文字、圖形、圖像等提取其主要特征，通過與模板庫(kù)中的模板匹配分析，實(shí)現(xiàn)圖像高速識(shí)別。識(shí)別矩陣根據(jù)待識(shí)別圖像像素生成，識(shí)別矩陣元素與圖像元素一一對(duì)應(yīng)，所有像素識(shí)別過程同步進(jìn)行處理，且能在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成。能夠滿足高速圖像現(xiàn)場(chǎng)處理和實(shí)現(xiàn)圖像的同步識(shí)別。


圖1為本實(shí)用型結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型由時(shí)序控制器、待識(shí)別FIFO、識(shí)別矩陣、識(shí)別模塊庫(kù)、相似度分析器組成。待識(shí)別FIFO、識(shí)別模塊庫(kù)、相似度分板器均電連接于識(shí)別矩陣；待識(shí)別FIFO、識(shí)別矩陣、識(shí)別模塊庫(kù)、相似度分析器均連接時(shí)序控制器，其運(yùn)算識(shí)別過程由時(shí)序控制器控制。本實(shí)用新型基于FPGA的高速圖像識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是和圖像預(yù)處理模塊、顯示器相連接。采集到的圖像通過圖像預(yù)處理模塊以后，將圖像特征提取送入到基于FPGA的高速圖像識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別，識(shí)別結(jié)果由顯示器顯示。
權(quán)利要求1. 一種基于FPGA的高速圖像識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于由時(shí)序控制器、待識(shí)別FIFO、識(shí)別矩陣、識(shí)別模塊庫(kù)和相似度分析器組成；待識(shí)別圖像經(jīng)圖像預(yù)處理模塊預(yù)處理后連接至待識(shí)別FIFO，待識(shí)別FIFO、識(shí)別模塊庫(kù)、相似度分析器均電連接于識(shí)別矩陣，而待識(shí)別FIFO、 識(shí)別矩陣、識(shí)別模塊庫(kù)、相似度分析器均連接時(shí)序控制器，其運(yùn)算識(shí)別過程由時(shí)序控制器控制。
專利摘要一種基于FPGA的高速圖像識(shí)別系統(tǒng)由時(shí)序控制器、待識(shí)別FIFO、識(shí)別矩陣、識(shí)別模塊庫(kù)和相似度分析器組成；待識(shí)別圖像經(jīng)圖像預(yù)處理模塊預(yù)處理后連接至待識(shí)別FIFO，待識(shí)別FIFO、識(shí)別模塊庫(kù)、相似度分析器均電連接于識(shí)別矩陣，而待識(shí)別FIFO、識(shí)別矩陣、識(shí)別模塊庫(kù)、相似度分析器均連接時(shí)序控制器，其運(yùn)算識(shí)別過程由時(shí)序控制器控制。本實(shí)用新型體積小，可由單片F(xiàn)PGA芯片完成，組成功能強(qiáng)大的非對(duì)稱多核處理系統(tǒng)，可移植性強(qiáng)，設(shè)備可微型化，便攜式安裝，能實(shí)現(xiàn)高速大量的圖像實(shí)時(shí)識(shí)別，可應(yīng)用于大批量數(shù)據(jù)高速處理，公共場(chǎng)所的人像組合識(shí)別，指紋識(shí)別，票據(jù)驗(yàn)收，車牌識(shí)別，高速的圖像檢索等。
文檔編號(hào)G06K9/00GK202110565SQ20112023438
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月5日
發(fā)明者周立波, 陳衛(wèi)民 申請(qǐng)人:湖南城市學(xué)院