一種新型圖像識別系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及圖像識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型圖像識別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像識別是指圖形刺激作用于感覺器官，人們辨認出它是經(jīng)驗過的某一圖形的過程，也叫圖像再認。在圖像識別中，既要有當時進入感官的信息，也要有記憶中存儲的信息。只有通過存儲的信息與當前的信息進行比較的加工過程，才能實現(xiàn)對圖像的再認。
[0003]圖像識別技術(shù)是人工智能的一個重要領(lǐng)域。為了編制模擬人類圖像識別活動的計算機程序，人們提出了不同的圖像識別模型。例如模板匹配模型。這種模型認為，識別某個圖像，必須在過去的經(jīng)驗中有這個圖像的記憶模式，又叫模板。當前的刺激如果能與大腦中的模板相匹配，這個圖像也就被識別了。例如有一個字母A，如果在腦中有個A模板，字母A的大小、方位、形狀都與這個A模板完全一致，字母A就被識別了。圖像識別中的模式識別(PatternRecognit1n)，是一種從大量信息和數(shù)據(jù)出發(fā)，在專家經(jīng)驗和已有認識的基礎(chǔ)上，利用計算機和數(shù)學(xué)推理的方法對形狀、模式、曲線、數(shù)字、字符格式和圖形自動完成識別、評價的過程。模式識別包括兩個階段，即學(xué)習階段和實現(xiàn)階段，前者是對樣本進行特征選擇，尋找分類的規(guī)律，后者是根據(jù)分類規(guī)律對未知樣本集進行分類和識別。這個模式識別的模板匹配模型簡單明了，也容易得到實際應(yīng)用。
[0004]傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)由A/D轉(zhuǎn)換電路、控制邏輯電路、數(shù)據(jù)緩存電路、地址發(fā)生器、地址譯碼電路等構(gòu)成，此類設(shè)計一般電路復(fù)雜、芯片繁多、開發(fā)周期長、成本高、不利于二次開發(fā)和重新設(shè)計，而且功能單一，也很難滿足實時性的需要。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型圖像識別系統(tǒng)，其采用凌陽科技公司推出的一顆用于圖像識別領(lǐng)域的單片機SPCA563B，不僅具有一般單片機的控制功能，而且具有圖像識別與處理能力，本圖像識別系統(tǒng)就是以它為核心進行數(shù)據(jù)處理與控制。該系統(tǒng)已實現(xiàn)的功能有:物體顏色和形狀識別、字符識別以及手勢識別等。利用這些識別的結(jié)果，可以開發(fā)游戲、趣味教學(xué)、智能玩具、文字輸入以及智能識別等應(yīng)用系統(tǒng)，其電路簡單、芯片較少、開發(fā)難度小、成本低廉、功能多樣、有利于二次開發(fā)和重新設(shè)計。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:包括中央處理器和中央處理器相連接的顏色處理器、存儲器控制器，所述顏色處理器輸入端通過傳感器接口與圖像傳感器相連，所述顏色處理器輸出端與特征提取引擎模塊、圖像復(fù)用模塊相連，所述特征提取引擎模塊輸出端與圖像復(fù)用模塊相連，所述圖像復(fù)用模塊輸出端與USB控制器相連，所述USB控制器與USB電纜相連接，所述存儲器控制器與內(nèi)嵌SRAM模塊、內(nèi)嵌ROM模塊、靜態(tài)隨機存儲器、flash存儲器相連接、語音輸出控制器連接，所述語音輸出控制器與語音輸出電路相連。
[0007]上述的一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:所述中央處理器采用SPCA563B單片機。
[0008]上述的一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像傳感器采用SPCA3010ACMOS圖像傳感器。
[0009]上述的一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲器控制器采用SPR4096AFlash存儲器。
[0010]上述的一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:所述語音輸出控制器采用基于SPY0030運算放大器的信號放大電路。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]1、本實用新型的圖像識別系統(tǒng)采用凌陽科技公司推出的一顆用于圖像識別領(lǐng)域的單片機SPCA563B，不僅具有一般單片機的控制功能，而且具有圖像識別與處理能力，SPCA563B內(nèi)部嵌入功能強大的圖像顏色處理的DSP，用它來做圖像識別系統(tǒng)的主控芯片十分方便、快捷。
[0013]2、本實用新型具有語音輸出提示功能，操作更加人性化，并且可以通過USB1.1接口與PC進行通信；配合PC端的調(diào)試工具，還可以大大縮短圖像識別功能開發(fā)的周期。
[0014]3、本實用新型已實現(xiàn)的功能有:物體顏色和形狀識別、字符識別以及手勢識別等，利用這些識別的結(jié)果，可以開發(fā)游戲、趣味教學(xué)、智能玩具、文字輸入以及智能識別等應(yīng)用系統(tǒng)，功能多樣，有利于二次開發(fā)和重新設(shè)計。
[0015]以下將結(jié)合附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的圖像識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2是本實用新型的SPCA563B單片機電路原理圖；
[0018]圖3是本實用新型的USB控制器電路原理圖；
[0019]圖4是本實用新型的圖像傳感器電路原理圖；
[0020]圖5是本實用新型的存儲器控制器電路原理圖；
[0021]圖6是本實用新型的語音輸出控制器電路原理圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:包括中央處理器1和中央處理器1相連接的顏色處理器2、存儲器控制器14，所述顏色處理器2輸入端通過傳感器接口 3與圖像傳感器4相連，所述顏色處理器2輸出端與特征提取引擎模塊5、圖像復(fù)用模塊6相連，所述特征提取引擎模塊5輸出端與圖像復(fù)用模塊6相連，所述圖像復(fù)用模塊6輸出端與USB控制器7相連，所述USB控制器7與USB電纜8相連接，所述存儲器控制器14與內(nèi)嵌SRAM模塊9、內(nèi)嵌ROM模塊10、靜態(tài)隨機存儲器15、flash存儲器13相連接、語音輸出控制器11連接，所述語音輸出控制器11與語音輸出電路12相連。
[0023]本實施例中，所述中央處理器1采用SPCA563B單片機。如圖2所示，SPCA563B單片機的硬件特征如下:提供320 X 240的8位CMOS圖像傳感器接口；具有自動白平衡和獲得參數(shù)控制功能；具有圖像顏色校正和圖像Gamma校正功能；具有7種顏色過濾功能；具有良好的減小噪聲的濾波器；能夠在一張圖片中檢測到21個目標物體的大小和位置，并將其結(jié)果存放于嵌入在CPU內(nèi)部的RAM中；16位ynSP CPU內(nèi)核，內(nèi)嵌1KX 16位的RAM和32KX 16位的ROM ;具有可選擇的外部RAM和ROM接口 ；具有USB1.1的接口 ；3.3V電壓供電；128/64腳LQFP封裝(其中128腳有可選擇的并行接口，48腳則沒有)。此系統(tǒng)采用48腳的LQFP封裝。
[0024]如圖3所示，SPCA563B內(nèi)嵌USB1.1的控制器，利用USB接口可以與PC進行通信，結(jié)合PC端軟件來實現(xiàn)ISP及在線調(diào)試程序，此外可以利用USB來為系統(tǒng)供電。
[0025]本實施例中，所述圖像傳感器4采用SPCA3010A CMOS圖像傳感器。圖像輸出為QVGA (320X240)大小的 RGB 格式。SPCA563B 通過 I2S 接口來控制 SPCA3010A CMOS 圖像傳感器。此CMOS圖像傳感器支持stand by省電模式，其電路如圖4所示。
[0026]本實施例中，所述存儲器控制器14采用SPR4096A Flash存儲器。外擴SPR4096AFlash存儲器，主要用來存儲系統(tǒng)需要的語音數(shù)據(jù)。SPR4096A FJash具有如下特征:512K X 8位的存儲空間；內(nèi)嵌4K X 8位的SRAM ；外部CPU可以通過串行接口或8位并行接口來訪問Flash / SRAM ；I / 0接口的電壓范圍為2.25?3.6 V，并支持stancl by的省電模式。在數(shù)據(jù)存儲量比較小的情況下，用SPR40396A可以大大降低系統(tǒng)的成本。電路如圖5所示。
[0027]本實施例中，所述語音輸出控制器11采用基于SPY0030運算放大器的信號放大電路。語音輸出控制器的主要作用是將SPCA563B的兩路音頻輸出通過SPY0030放大，由揚聲器播放。其硬件電路如圖6所示。
[0028]本實用新型的圖像識別系統(tǒng)采用凌陽科技公司推出的一顆用于圖像識別領(lǐng)域的單片機SPCA563B，不僅具有一般單片機的控制功能，而且具有圖像識別與處理能力，SPCA563B內(nèi)部嵌入功能強大的圖像顏色處理的DSP，用它來做圖像識別系統(tǒng)的主控芯片十分方便、快捷。同時該系統(tǒng)具有語音輸出提示功能，操作更加人性化，并且可以通過USB1.1接口與PC進行通信；配合PC端的調(diào)試工具，還可以大大縮短圖像識別功能開發(fā)的周期。該系統(tǒng)已實現(xiàn)的功能有:物體顏色和形狀識別、字符識別以及手勢識別等。利用這些識別的結(jié)果，可以開發(fā)游戲、趣味教學(xué)、智能玩具、文字輸入以及智能識別等應(yīng)用系統(tǒng)。
[0029]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應(yīng)當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:包括中央處理器(1)和中央處理器(1)相連接的顏色處理器(2)、存儲器控制器(14)，所述顏色處理器(2)輸入端通過傳感器接口(3)與圖像傳感器(4)相連，所述顏色處理器(2)輸出端與特征提取引擎模塊(5)、圖像復(fù)用模塊(6)相連，所述特征提取引擎模塊(5)輸出端與圖像復(fù)用模塊(6)相連，所述圖像復(fù)用模塊(6)輸出端與USB控制器(7)相連，所述USB控制器(7)與USB電纜(8)相連接，所述存儲器控制器(14)與內(nèi)嵌SRAM模塊(9)、內(nèi)嵌ROM模塊(10)、靜態(tài)隨機存儲器(15)、flash存儲器(13)相連接、語音輸出控制器(11)連接，所述語音輸出控制器(11)與語音輸出電路(12)相連。2.如權(quán)利要求1所述的一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:所述中央處理器(1)采用SPCA563B單片機。3.如權(quán)利要求1所述的一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像傳感器(4)采用SPCA3010A CMOS圖像傳感器。4.如權(quán)利要求1所述的一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:所述存儲器控制器(14)采用SPR4096A Flash存儲器。5.如權(quán)利要求1所述的一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于:所述語音輸出控制器(11)采用基于SPY0030運算放大器的信號放大電路。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型圖像識別系統(tǒng)，其特征在于：包括中央處理器和中央處理器相連接的顏色處理器、存儲器控制器，顏色處理器輸入端通過傳感器接口與圖像傳感器相連，顏色處理器輸出端與特征提取引擎模塊、圖像復(fù)用模塊相連，特征提取引擎模塊輸出端與圖像復(fù)用模塊相連，圖像復(fù)用模塊輸出端與USB控制器相連，USB控制器與USB電纜相連接，存儲器控制器與內(nèi)嵌SRAM模塊、內(nèi)嵌ROM模塊、靜態(tài)隨機存儲器、flash存儲器相連接、語音輸出控制器連接，語音輸出控制器與語音輸出電路相連。本實用新型電路簡單、芯片較少、開發(fā)難度小、成本低廉、功能多樣、有利于二次開發(fā)和重新設(shè)計。
【IPC分類】G06K9/00
【公開號】CN205068441
【申請?zhí)枴緾N201520818911
【發(fā)明人】張建云, 任立勇
【申請人】寧夏盛天彩數(shù)字科技股份有限公司, 張建云, 任立勇
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年10月22日