嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)，克服目前不能非接觸采集等問(wèn)題。其由手形采集部分、手形圖像處理識(shí)別部分與結(jié)果顯示部分組成：手形采集部分包括1號(hào)攝像頭與2號(hào)攝像頭；手形圖像處理識(shí)別部分包括FPGA核心板、ARM核心板與擴(kuò)展SD卡。FPGA核心板與ARM核心板線連接，ARM核心板與擴(kuò)展SD卡線連接；1號(hào)攝像頭和ARM核心板線連接，2號(hào)攝像頭和FPGA核心板線連接；液晶顯示屏D0～D7引腳和ARM核心板VD0～VD7引腳線連接，液晶顯示屏LEND、VCLK、HSYNC、VSYNC、VDEN、PWREN引腳和ARM核心板GPC0、GPC1、GPC2、GPC3、GPC4、GPG4引腳電線連接。
【專利說(shuō)明】嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種非接觸身份識(shí)別裝置，更確切地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種嵌入式的非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在很多應(yīng)用場(chǎng)合要求結(jié)構(gòu)緊湊體積小、識(shí)別快速準(zhǔn)確的手形識(shí)別裝置，現(xiàn)有手形識(shí)別技術(shù)中，對(duì)于手形的采集都是通過(guò)借助的定位栓或者采集板，采集手形正面的圖像，并通過(guò)采集端設(shè)備與上位機(jī)相連的方式，與數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像進(jìn)行特征匹配。目前還沒(méi)有出現(xiàn)真正意義上的非接觸式離線手形采集方法。Jing-Ming Guo, Chih-Hsien Hsia等人在文獻(xiàn)Contact-free hand geometry-based identification system中設(shè)計(jì)了一個(gè)非接角蟲式的手形采集和識(shí)別系統(tǒng)，但是文中并沒(méi)有涉及到在采集過(guò)程中，手?jǐn)[放位置傾斜時(shí)，如何準(zhǔn)確定位的問(wèn)題。因此，市場(chǎng)存在著需求一種能夠快速準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)非接觸的便攜式嵌入式手形采集識(shí)別裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服了現(xiàn)有手形識(shí)別系統(tǒng)中不能非接觸采集、不能離線識(shí)別并且不便攜帶等問(wèn)題，提供了一種嵌入式的非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)由手形采集部分、手形圖像處理識(shí)別部分與結(jié)果顯示部分組成。
[0005]所述的手形采集部分由型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭與型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭組成。
[0006]所述的手形圖像處理識(shí)別部分由型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板、型號(hào)為S3C2440的ARM核心板與擴(kuò)展SD卡組成。
[0007]型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板與型號(hào)為S3C2440的ARM核心板之間為電線連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板與擴(kuò)展SD卡之間為電線連接；型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板電線連接，型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板電線連接；結(jié)果顯示部分采用型號(hào)為NL2432HC22-23B的TFT液晶顯示屏，型號(hào)為NL2432HC22-23B的液晶顯示屏的DO?D7數(shù)據(jù)線引腳依次和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的VDO?VD7數(shù)據(jù)線引腳電線連接，型號(hào)為NL2432HC22-23B的液晶顯示屏的LEND、VCLK、HSYNC、VSYNC、VDEN、PWREN引腳依次和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的 GPCO、GPCl、GPC2、GPC3、GPC4、GPG4 弓丨腳電線連接。
[0008]技術(shù)方案中所述的型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板電線連接是指:型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭由型號(hào)為0V7670的圖像傳感器組成，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板由型號(hào)為S3C2440的ARM處理器組成。型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的SCCB總線的時(shí)鐘線S10_C引腳與數(shù)據(jù)線S10_D引腳依次接上拉電阻R5與電阻R4后和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的I2C總線的SCL引腳與SDLA引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的DO?D7輸出數(shù)據(jù)引腳和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMDATA0?CAMDATA7引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的PCLK引腳和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMPCLK像素時(shí)鐘引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的VSYNC引腳和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMVSYNC的垂直同步信號(hào)引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的HREF引腳與型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMHREF引腳電線連接。
[0009]技術(shù)方案中所述的型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板電線連接是指:型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭由型號(hào)為0V7670的圖像傳感器組成，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的SCCB總線的時(shí)鐘線S10_C引腳與數(shù)據(jù)線S10_D引腳依次接上拉電阻R5與電阻R4后和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板的LVDS55n弓丨腳與LVDS55p引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的DO?D7輸出數(shù)據(jù)引腳分別和型號(hào)為 EP2C20F484C8 的 FPGA 核心板的 LVDS56n、LVDS56p、LVDS57n、LVDS57p、LVDS58n、LVDS58p、LVDS59n和LVDS59p引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的PCLK引腳和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板的LVDS60n引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的VSYNC引腳和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板的LVDS61p引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的HREF引腳與型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板的LVDS61n引腳電線連接。
[0010]技術(shù)方案中所述的型號(hào)為S3C2440的ARM核心板與擴(kuò)展SD卡之間為電線連接是指:型號(hào)為S3C2440的ARM核心板由型號(hào)為S3C2440的ARM處理器組成，型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的SDDATAO?SDDATA3數(shù)據(jù)信號(hào)線引腳依次連接電阻R64、電阻R63、電阻R62、電阻R66后與擴(kuò)展SD卡的DATAO?DATA3引腳電線連接，型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的SDCMD引腳連接電阻R65后與擴(kuò)展SD卡的CMD引腳電線連接，型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的SDCLK引腳與擴(kuò)展SD卡的CLK引腳電線連接，型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的nCD_SD引腳與擴(kuò)展SD卡的η⑶引腳電線連接；型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的WP_SD連接電阻R61后與擴(kuò)展SD卡的WP引腳電線連接。
[0011]技術(shù)方案中所述的EP2C20F484C8的FPGA核心板與型號(hào)為S3C2440的ARM核心板之間為電線連接是指:型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的nGCS引腳與型號(hào)為EP2C20F48C8的FPGA核心板的LVDS50n引腳連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的nOE引腳與型號(hào)為EP2C20F48C8的FPGA核心板的LVDS50p引腳連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的nOE引腳與型號(hào)為EP2C20F48C8的FPGA核心板的LVDS51n引腳連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板數(shù)據(jù)總線與地址總線和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線和地址線直接相連。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]1.本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)采用基于ARM(RISC微處理器)+FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)的嵌入式采集結(jié)構(gòu)，ARM選用基于ARM920T結(jié)構(gòu)的S3C2440，是32位的RISC處理器，最高頻率可達(dá)到533MHz，并集成了豐富的外設(shè)資源，方便了用戶開(kāi)發(fā)。
[0014]2.本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)采用兩個(gè)攝像頭同時(shí)拍攝的方法，并在后續(xù)的圖像處理步驟中對(duì)手形擺放位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位和校正，可以彌補(bǔ)由于手傾斜對(duì)識(shí)別結(jié)果的影響。[0015]3.本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)采用非接觸式采集的方法，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)采集方法給用戶帶來(lái)的不友好不衛(wèi)生等影響，使采集過(guò)程更便捷。
[0016]4.本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)采用型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA，其核心板集成了開(kāi)發(fā)所需的SDRAM (同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)、SRAM (靜態(tài)隨即存儲(chǔ)器)、Flash (閃存)以及豐富的接口資源和用戶I/O 口。FPGA對(duì)攝像頭所采集的側(cè)面手形進(jìn)行分析運(yùn)算，得到手形所處平面與水平面夾角，并由ARM依據(jù)此角度對(duì)手形正面圖像進(jìn)行校正和歸一化，使得手形的定位更準(zhǔn)確，分類過(guò)程更科學(xué)。
[0017]5.本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)采用嵌入式ARM處理器，在識(shí)別階段提取所采集圖像的特征值，和SD卡存儲(chǔ)器中的樣本特征值進(jìn)行特征匹配，判別所采集樣本的所屬類別，可以實(shí)現(xiàn)離線識(shí)別。并可以通過(guò)存儲(chǔ)芯片的選擇適應(yīng)不同大小樣本庫(kù)的需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0019]圖1是本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)中硬件部分的結(jié)構(gòu)原理示意框圖；
[0020]圖2是本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)中雙攝像頭采集手形的示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)中2號(hào)攝像頭所采集到的手形側(cè)面圖像輪廓提取以后的結(jié)果；
[0022]圖4是本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)中CMOS圖像傳感器與ARM接口電路圖；
[0023]圖5是本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)中型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板接口電路圖；
[0024]圖6是本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)中ARM與SD (SecureDigital Memory Card)卡接口電路圖。
[0025]圖7是本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)中ARM與FPGA通信接口電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述:
[0027]參閱圖1，本發(fā)明所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)包括手形采集、手形圖像處理識(shí)別與結(jié)果顯示三部分。更確切地說(shuō)，整個(gè)嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)由(CMOS)型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭、型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭、FPGA核心板、ARM核心板、擴(kuò)展SD卡、液晶顯示器組成。型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭采集手形側(cè)面圖像送入FPGA核心板，并進(jìn)行預(yù)處理和傾斜角度計(jì)算。型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭直接將采集到的圖像送入ARM核心板，進(jìn)行濾波去噪、二值化等預(yù)處理，然后對(duì)圖像進(jìn)行投影校正、旋轉(zhuǎn)校正、特征點(diǎn)檢測(cè)并提取分類特征值，最后將分類特征值與擴(kuò)展SD卡中存放的手形數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)分類。同時(shí)液晶顯示器將對(duì)采集的圖像及分類結(jié)果進(jìn)行顯示。[0028]所述的手形采集部分由型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭與型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭組成，型號(hào)為0V7670的攝像頭體積小、工作電壓低，提供單片VGA攝像頭和影像處理器的所有功能。通過(guò)SCCB總線控制，可以輸出整幀、子采樣等各種分辨率8位數(shù)據(jù)。型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭拍攝平面與水平面保持平行，型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭與型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭垂直安裝，用來(lái)拍攝側(cè)面手形的圖像。
[0029]型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板電線連接，并由型號(hào)為S3C2440的ARM核心板型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭提供工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，由于型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭的SCCB總線和I2C總線兼容，所以只需要將型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭的SCCB總線的時(shí)鐘線S10_C、數(shù)據(jù)線S10_D依次與型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的I2C時(shí)鐘線SCL、數(shù)據(jù)線SDL線連接。型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板電線連接，型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板為型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭提供時(shí)鐘信號(hào)，系統(tǒng)上電后，型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)SCCB接口對(duì)圖像傳感器芯片的控制寄存器進(jìn)行配置以實(shí)現(xiàn)圖像傳感器的初始化，并實(shí)時(shí)讀出行、幀同步信號(hào)以及像素時(shí)鐘和圖像數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0030]1.所述的手形圖像處理識(shí)別部分由型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板、型號(hào)為S3C2440的ARM核心板、擴(kuò)展SD卡組成。型號(hào)為S3C2440的ARM核心板集成了 NOR Flash和Nand Flash, 64M的SDRAM ;其接口資源豐富，主要包括集成通用IXD控制器，26位地址總線和32位數(shù)據(jù)總線，I2C、UART, SPI等串行接口、兩個(gè)USB接口、JTAG編程仿真接口、21個(gè)外部中斷信號(hào)接口、3.3V單電源供電接口以及網(wǎng)絡(luò)控制器接口、TFT LCD (薄膜晶體管液晶顯示器)接口、8個(gè)10位ADC信號(hào)接口以及擴(kuò)展SD卡和MMC卡控制接口。NandFlash為8bitl28M，是一種非易失性存儲(chǔ)器，用來(lái)存放程序代碼和一些掉電后需要保存的數(shù)據(jù)等；SDRAM為2片16bit的32MB SDRAM,組建為32bit的64M SDRAM，不具有掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)的特性，但因其存儲(chǔ)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于FLASH存儲(chǔ)器，用來(lái)作為程序的運(yùn)行空間。型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板集成了開(kāi)發(fā)所需的SDRAM、SRAM、Flash以及豐富的接口資源和用戶I/O 口。SRAM由兩片512KB的型號(hào)為IS61LV25616AL的SRAM芯片組成，共IM BYTE容量，其中每片設(shè)計(jì)為可兼容1MB，總共最大可擴(kuò)充到2MB ;SRAM用來(lái)對(duì)圖像數(shù)據(jù)緩存，以便與ARM核心板進(jìn)行通信。型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板與型號(hào)為S3C2440的ARM核心板之間為電線連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板與擴(kuò)展SD卡之間為電線連接。
[0031]手形圖像處理識(shí)別部分是整個(gè)嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)的核心部分，手形正面圖像和手形側(cè)面圖像分別通過(guò)型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭和2號(hào)攝像頭采集，并依次傳入型號(hào)為S3C2440的ARM核心板和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板中，型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板對(duì)手形側(cè)面的圖像進(jìn)行預(yù)處理即去噪和二值化，并計(jì)算手?jǐn)[放的傾斜角度，送入型號(hào)為S3C2440的ARM核心板中，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板對(duì)手形正面的圖像進(jìn)行預(yù)處理和歸一化，并進(jìn)行方向角度校正，確保手形的投影平面與水平面平行，并由型號(hào)為S3C2440的ARM核心板完成手形特征提取(即手部幾何特征)與特征匹配，分類決策的過(guò)程。由于手形樣本的存放涉及大量的數(shù)據(jù)，因此在型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的外圍設(shè)置了擴(kuò)展SD卡存儲(chǔ)設(shè)備。
[0032]2.所述的結(jié)果顯示部分采用型號(hào)為NL2432HC22-23B的TFT液晶顯示屏，將型號(hào)為NL2432HC22-23B的液晶顯示屏的DO?D7數(shù)據(jù)線引腳依次和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的VDO~VD7數(shù)據(jù)線引腳電線連接；型號(hào)為NL2432HC22-23B的液晶顯示屏的LEND、VCLK,HSYNC, VSYNC, VDEN、PffREN 引腳依次和型號(hào)為 S3C2440 的 ARM 核心板的 GPCO、GPC1、GPC2、GPC3、GPC4、GPG4引腳電線連接，分別用來(lái)控制型號(hào)為NL2432HC22-23B的液晶顯示屏的行結(jié)束信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、水平同步信號(hào)、垂直同步信號(hào)、數(shù)據(jù)使能信號(hào)以及電源使能控制信號(hào)。
[0033]參閱圖2，型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭與型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭同時(shí)采集拍攝區(qū)域內(nèi)的手形圖像，并對(duì)手形擺放的傾斜角度進(jìn)行自動(dòng)校正，保證了不管手如何擺放都不會(huì)對(duì)識(shí)別結(jié)果造成影響，真正實(shí)現(xiàn)了非接觸式采集。型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭拍攝平面與水平面α保持平行，型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭與型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭垂直安裝。被測(cè)手所處平面記為β，傳統(tǒng)采集方法需要在水平面上設(shè)置一平板，被采集者需要將手按壓在采集平板上，以此來(lái)確保所采集的手形圖像的準(zhǔn)確性。而非接觸式最大的好處就是不采用外加裝置對(duì)被采集者的手進(jìn)行限制。本發(fā)明采用增加的型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭對(duì)手?jǐn)[放的傾斜角度進(jìn)行校正。型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭采集到的手部圖像如圖3所示，通過(guò)一定的擬合算法可以將圖像投影在一平面β內(nèi)，計(jì)算此平面與水平面的夾角Θ。如果Θ =0，則型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭采集到的圖像為理想不失真的手形，記為f(x，y);通常情況不能保證θ=0，此時(shí)型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭采集到的圖像記為f' 0^7)，可知有如下關(guān)系4(17)=^ (x，y/coSe)，即通過(guò)校正后可獲得與實(shí)際手形大小一致的圖像。需要說(shuō)明的是，精確定位手的位置需要三個(gè)攝像頭同時(shí)采集，但是考慮到成本和體積問(wèn)題，并且手形圖像采集失真主要是由于Θ不同引起的，是對(duì)后續(xù)識(shí)別算法產(chǎn)生影響的主要原因，所以本發(fā)明采兩個(gè)攝像頭進(jìn)行手形定位及校正。
[0034]參閱圖4，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器與型號(hào)為S3C2440ARM的處理器之間為電線連接，并由型號(hào)為S3C2440ARM的處理器提供型號(hào)為0V7670的圖像傳感器工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的AGND引腳和DOGND引腳接地，PffDN引腳與15K的電阻R2的一端電線連接，電阻R2的另一端接地；型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的AVDD引腳與OK電阻Rl的一端電線連接，電阻Rl的另一端與DODVD引腳電線連接后接至3.3V電源；型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的VREFl引腳、VREF2引腳依次和0.1 μ f的電容C3、0.1 μ f的電容C4 一端電線連接，電容C3與電容C4的另一端接地，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的RESET (19)引腳通過(guò)0.1yf的 電容C2后接地，RESET引腳同時(shí)上拉IOK電阻R3后接至3.3V電源；型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的SCCB總線的時(shí)鐘線S10_C、SCCB與數(shù)據(jù)線S10_D引腳依次接上拉電阻R5、R4后和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的I2C總線的SCL、SDA引腳電線連接，XCLK引腳和有源晶振OUT引腳連接，為系統(tǒng)提供時(shí)鐘輸入，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的DO~D7輸出數(shù)據(jù)引腳和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMDATA0~CAMDATA7引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的PCLK引腳和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMPCLK像素時(shí)鐘引腳電線相連，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的VSYNC引腳和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMVSYNC的垂直同步信號(hào)引腳電線連接，為攝像頭提供幀同步信號(hào)，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的HREF引腳與型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMHREF引腳電線連接，為攝像頭提供行同步信號(hào)。
[0035]參閱圖5，型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板電線連接。并由型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板為型號(hào)為0V7670的圖像傳感器提供工作所需的時(shí)鐘信號(hào)。型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的AGND引腳和DOGND引腳接地，PWDN引腳與15K的電阻R2的一端電線連接，電阻R2的另一端接地；型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的AVDD引腳與OK電阻Rl的一端電線連接，電阻Rl的另一端與DODVD引腳電線連接后接至3.3V電源;型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的VREFl引腳、VREF2引腳依次和0.1yf的電容C3、0.1yf的電容C4 一端電線連接，電容C3與電容C4的另一端接地，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的RESET (19)引腳通過(guò)0.1yf的電容C2后接地，RESET引腳同時(shí)上拉IOK電阻R3后接至3.3V電源；型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的SCCB總線的時(shí)鐘線S10_C、SCCB與數(shù)據(jù)線S10_D引腳依次接上拉電阻R5、R4后和型號(hào)為EP2C20F484C8的處理器的LVDS55p、LVDS55n引腳電線連接，XCLK引腳和有源晶振OUT引腳連接，為系統(tǒng)提供時(shí)鐘輸入，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的DO?D7輸出數(shù)據(jù)引腳和型號(hào)為EP2C20F484C8的處理器的LVDS56n、LVDS56p、LVDS57n、LVDS57p、LVDS58n、LVDS58p、LVDS59n 和 LVDS59p 引腳電線連接，型號(hào)為 0V7670 的圖像傳感器的PCLK引腳和型號(hào)為EP2C20F484C8的處理器的LVDS60n像素時(shí)鐘引腳電線相連，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的VSYNC引腳和型號(hào)為EP2C20F484C8的處理器的LVDS61p引腳電線連接，為攝像頭提供幀同步信號(hào)，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的HREF引腳與型號(hào)為EP2C20F484C8的處理器的LVDS61n引腳電線連接，為攝像頭提供行同步信號(hào)。
[0036]參閱圖6，型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的SDDATAO?SDDATA3作為4根數(shù)據(jù)信號(hào)線引腳依次連接上拉4.7K電阻R64、電阻R63、電阻R62、電阻R66后與擴(kuò)展SD卡的DATAO?DATA3電線連接；型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的SDCMD引腳作為命令信號(hào)線連接上拉4.7K電阻R65后與擴(kuò)展SD卡的CMD引腳電線連接；型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的SDCLK作為時(shí)鐘信號(hào)線引腳與擴(kuò)展SD卡的CLK引腳電線連接；型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的nCD_SD的外部中斷功能來(lái)作擴(kuò)展SD卡的插拔檢測(cè)，nCD_SD引腳與擴(kuò)展SD卡的nCD引腳電線連接；型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的WP_SD來(lái)判斷擴(kuò)展SD卡是否寫有保護(hù)，上拉4.7K電阻R61后與擴(kuò)展SD卡的WP引腳電線連接；電阻R61?R66的另一端共同接至3.3V電源；擴(kuò)展SD卡的VDD引腳接3.3V電源；VSS1和VSS2引腳電線連接后接地；PAD1?PAD4引腳電線連接后接地。
[0037]參閱圖7，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板與型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板引腳為電線連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的片選nGCS引腳、讀nOE引腳、寫nWE引腳分別與型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板對(duì)應(yīng)引腳相連，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板數(shù)據(jù)總線和地址總線與型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線和地址線直接相連，以實(shí)現(xiàn)高速讀取FPGA核心板內(nèi)部數(shù)據(jù)的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)由手形采集部分、手形圖像處理識(shí)別部分與結(jié)果顯示部分組成， 所述的手形采集部分由型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭與型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭組成； 所述的手形圖像處理識(shí)別部分由型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板、型號(hào)為S3C2440的ARM核心板與擴(kuò)展SD卡組成； 型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板與型號(hào)為S3C2440的ARM核心板之間為電線連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板與擴(kuò)展SD卡之間為電線連接；型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板電線連接，型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板電線連接；結(jié)果顯示部分采用型號(hào)為NL2432HC22-23B的TFT液晶顯示屏，型號(hào)為NL2432HC22-23B的液晶顯示屏的DO~D7數(shù)據(jù)線引腳依次和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的VDO~VD7數(shù)據(jù)線引腳電線連接，型號(hào)為NL2432HC22-23B的液晶顯示屏的LEND、VCLK、HSYNC、VSYNC、VDEN、PWREN引腳依次和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的 GPCO、GPCl、GPC2、GPC3、GPC4、GPG4 弓丨腳電線連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭和型號(hào)為S3C2440的ARM核心板電線連接是指:型號(hào)為0V7670的I號(hào)攝像頭由型號(hào)為0V7670的圖像傳感器組成，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板由型號(hào)為S3C2440的ARM處理器組成； 型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的SCCB總線的時(shí)鐘線SIO_C引腳與數(shù)據(jù)線SIO_D引腳依次接上拉電阻R5與電阻R4后和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的I2C總線的SCL引腳與SDLA引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的DO~D7輸出數(shù)據(jù)引腳和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMDATA0~CAMDATA7弓丨腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的PCLK弓丨腳和型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMPCLK像素時(shí)鐘引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的VSYNC引腳和型號(hào)為S3C2`440ARM的處理器的CAMVSYNC的垂直同步信號(hào)引腳電線連接，型號(hào)為OV7670的圖像傳感器的HREF引腳與型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的CAMHREF引腳電線連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板電線連接是指: 型號(hào)為0V7670的2號(hào)攝像頭由型號(hào)為0V7670的圖像傳感器組成，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的SCCB總線的時(shí)鐘線SIO_C引腳與數(shù)據(jù)線SIO_D引腳依次接上拉電阻R5與電阻R4后和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板的LVDS55n引腳與LVDS55p弓丨腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的DO~D7輸出數(shù)據(jù)引腳分別和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板的 LVDS56n、LVDS56p、LVDS57n、LVDS57p、LVDS58n、LVDS58p、LVDS59n 和 LVDS59p 引腳電線連接，型號(hào)為OV7670的圖像傳感器的PCLK引腳和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板的LVDS60n引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的VSYNC引腳和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板的LVDS61p引腳電線連接，型號(hào)為0V7670的圖像傳感器的HREF引腳與型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板的LVDS61n引腳電線連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的型號(hào)為S3C2440的ARM核心板與擴(kuò)展SD卡之間為電線連接是指:型號(hào)為S3C2440的ARM核心板由型號(hào)為S3C2440的ARM處理器組成，型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的SDDATAO~SDDATA3數(shù)據(jù)信號(hào)線引腳依次連接電阻R64、電阻R63、電阻R62、電阻R66后與擴(kuò)展SD卡的DATAO~DATA3引腳電線連接，型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的SDCMD引腳連接電阻R65后與擴(kuò)展SD卡的CMD引腳電線連接，型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的SDCLK引腳與擴(kuò)展SD卡的CLK引腳電線連接，型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的nCD_SD引腳與擴(kuò)展SD卡的η⑶引腳電線連接；型號(hào)為S3C2440ARM的處理器的WP_SD連接電阻R61后與擴(kuò)展SD卡的WP引腳電線連接。
5.按照權(quán)利要求1所述的嵌入式非接觸手形采集識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，所述的EP2C20F484C8的FPGA核心板與型號(hào)為S3C2440的ARM核心板之間為電線連接是指: 型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的nGCS引腳與型號(hào)為EP2C20F48C8的FPGA核心板的LVDS50n引腳連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的nOE引腳與型號(hào)為EP2C20F48C8的FPGA核心 板的LVDS50p引腳連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板的nOE引腳與型號(hào)為EP2C20F48C8的FPGA核心板的LVDS51n引腳連接，型號(hào)為S3C2440的ARM核心板數(shù)據(jù)總線與地址總線和型號(hào)為EP2C20F484C8的FPGA核心板數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線和地址線直接相連。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK203596023SQ201320636173
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】劉富, 李溫溫, 高雷, 康冰, 侯濤, 劉慧穎 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)