基于DSP的图像识别与跟踪技术研究

第３３卷第１１期　２００６年１１月　应　用　科　技　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．３３，Ｎｏ．１１　ＮＯＶ．２０ｏ６　

文章编号：１００９—６７１Ｘ（２００６）１１—０００１—０４　

基于ＤＳＰ的虹膜图像采集系统　

贾志强，孟　浩，王　磊，曹丽娜　

（哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）　

摘要：提出了一种基于红外光源的、以浮点ＤＳＰ芯片ＴＭＳ３２０ＶＣ６７１１为核心的虹膜图像采集系统，介绍了其　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；ＤＳＰ数字信号处理；识别算法　中图分类号：ＴＰ２７４文献标识码：Ａ　

Ｉｒｉｓ　ｉｍａｇｅ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＤＳＰ　

ＪＩＡ　Ｚｈｉ—ｑｉａｎｇ，ＭＥＮＧ　Ｈａｏ，ＷＡＮＧ　Ｌｅｉ，ＣＡＯ　Ｌｉ—Ｈａ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ　１５０００１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｉｒｉｓ　ｉｍａｇｅ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｆｌｏａｔｉｎｇ—ｐｏｉｎｔ　ＤＳＰ　ｃｈｉｐ　ＴＭＳ３２０ＶＣ６７　１　１．Ｉｔｓ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｒｅａｌ。ｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｈｉｇｈ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ　ｂｙ　ｒｅａｌ　ｔｅｓｔ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｒｉｓ　ｉｍａｇｅ　ｆｏｒ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｏｆ　ｉｒｉｓ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｒｉｓ　ｉｍａｇｅ；ＤＳＰ；ｉｍａｇｅ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　

◆　与系统　摘要：研究一种基于高速处理芯片ＴＭＳ３２０Ｃ５４１　６的印刷品质量在线检测系统。对印刷品质量在线检测　系统的图像采集部分做了分析，确定了以线阵ＣＣＤ为中心的印刷品图像采集系统；分析ＴＭＳ３２０Ｃ５４１６　的特点，介绍了各硬件设备的原理及在系统中的应用。列图像定位、图像匹配算法进行比较，实现了缺陷　产品的自动检测技术。　关键词：ＣＣＤ；ＴＭＳ３２０Ｃ５４１６；缺陷检测；模板匹配　中图分类号：ＴＰ３１　７．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００６—８８３Ｘ（２０１　１）０２—００３２～０３　任毅程耀瑜　一、前言　随着印刷技术的高速发展，人们在Ｈ常牛活巾越来越离不了各种印刷品，　时人１『Ｊ对印刷品质量的要求　也越来越高，印刷品的生产难度也不断加大。现阶段，Ｅｐ￣ｉＪ牛产已经达到了自动化和数字化，印刷速度也得　到了很大的提高，但是很多印刷品往往会由于印刷过程ｌ｛Ｊ印刷技术的不完善以及‘　不易避免的　素而ｆＩｊ现　各种缺陷。为了使印刷品的不合格率得到严格的摔制，需要在印刷的时候对印刷品进行检测，尽量把每・件　不合格品在生产过程中剔除。在印刷行业中，传统的人工目检法由于过分依赖于检测人员的素质和能力，　而不适，Ｌ｝ｊ＿』　大规模的检测；而随着数字　像处理技术的发展，把ＤＳＰ应用在印刷品质量检测巾，具有检测速　度快、准确率高、测结果客观等优点，因而已被』　泛应用于Ｅｐ，￣Ｕ品缺陷的自动检测中。　二、系统硬件设计　本系统结合ＤＳＰ相关知识和机器视觉原理，建立了印刷质量检测系统。首先用ＣＣＤ摄像机拍摄Ｔ．ｑｋ￣－：　产线上运动的物体图像，得到模拟视频信号。模拟视频信号经过视频编码器转换为数字信号，并将其送入ＤＳＰ　图１系统结构框图　处理器实现各种算法。ｆ｝ｊ前向通道的信号采集部分送来　的外部触发信号送入ＤＳＰ，ＤＳＰ接收到此信号后随即向　图像采集部分发出命令，陶像采集部分截取视频流从而　实现抓图。ＤＳＰ对得到的图像与模板　像进行对比以检　测识别，当发现异样图片，也就是检测到　合格物品时，　通过传输线路将信息反馈给操作人员或直接反馈给印　刷机，然后采取相应的剔除或其它执行动作。其总体设　计方案的系统框图如图Ｉ。　三、ＣｃＤ图像采集模块　要进行印刷品质量检测，首先必须把印刷品作为图像输入到计算机中进行处理，这就是图像采集系统。　传感器世界２０１１．０２　ｗｗｗ．ｓｅｎｓｏｒｗｏｒｌｄ　ｃｏｒｎ

第36卷，增刊。红外与激光工程

2007年9月

、，01．36SupDlementInfbr醐and

Laser

En2ineeringSep．2007

基于DSP的嵌入式CCD天文图像处理系统

王宏义，董文娟，黄宗福，陈曾平

(国防科技大学朋限重点实验室，湖南长沙410073)

摘要：基于ccD的天文图像采集与处理系统是空间目标光电探测的主要手段之一。分析了．现有

CCD天文图像采集与处理系统的不足，并据此设计出了适合于嵌入式应用的CCD天文图像处理系

统。试验结果表明该处理系统能够在一定程度上提高CCD天文图像处理系统的处理能力。

关键词：天文图像处理；cCD；DsP；DDR；PDT

中圈分类号：TN911文献标识码：A文章编号：1007．2276(2007)增(探测与制导)．0314．04

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应用设计：军工／航空航天　

红外动目标识别跟踪系统的　

ＤＳＰ＋ＦＰＧＡ实现　

与通用集成电路相比，ＡＳＩＣ芯片　

具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性　

高等几个方面的优势，而且在大批量应　

用时，可降低成本。现场可编程门阵列　（ＦＰＧＡ）是在专用ＡＳＩＣ的基础上发展　

出来的，它克服了专用ＡＳＩＣ不够灵活　

的缺点。与其他中小规模集成电路相　

比，其优点主要在于它有很强的灵活　

性，即其内部的具体逻辑功能可以根据　需要配置，对电路的修改和维护很方　

便。ＤＳＰ＋ＦＰＧＡ结构最大的特点是结　

构灵活，有较强的通用性，适于模块化　

设计，从而能够提高算法效率；同时其　开发周期较短，系统易于维护和扩展，　

适合于实时数字信号处理。本文介绍的　

就是一种可以应用于军事侦察的红外动　

目标识别跟踪系统的设计。　

设计任务及要求　

红外动目标跟踪与识别系统的输入　

信号是红外摄像机提供的模拟或数字视　

频信号。该系统通过基于Ｃ６Ｘ系列高速　

ＤＳＰ的数字视频处理卡，实时的处理红　外数字视频序列，完成对运动目标的搜　

索、捕获、跟踪、记忆；并且在ＰＣ上实　

时显示红外视频图像，实时给出运动目　标的空间坐标，产生运动目标区域的特　

征数据，完成运动目标区域图像的实时　存储或远程传输。硬件模块需要为系统　

功能的实现提供硬件支持，即提供与系　

统功能相适应的底层物理支持，包括运　

算处理速度、存储容量等。　模拟视频数字化精度要求：ＡＤ精　

度为８　ｂｉｔ；数字视频通道的要求：按　

ＲＳ４２２传输协议接收数据，像素精度　

１４ｂｉｔ；每场图像处理时间＜４０ｍｓ；搜　索到捕获时间：０．２～１ｓ；捕获到跟踪时　

间＜１２０ｍｓｌ　２５帧／ｓ实时识别、跟踪运　

动目标（即当前场数据必须在下一场数　

据到来之前处理完毕，并由计算机输出　处理结果，显示视频图像），并给出目标　

位置及领域图像；与计算机的接口为　

ＰＣＩ接口。　

系统总体设计　根据设计任务和系统要求，本系统　

大致可分为四个模块（见图１）。