基于FPGA+CPU的人臉識別系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著電子信息技術的迅速發(fā)展，嵌入式技術也得到飛速的發(fā)展，傳統(tǒng)的SOC系統(tǒng)由于其內部各個模塊已經事先固定等因素使其已經很難滿足當前設計的各種要求，例如在系統(tǒng)的靈活性、資源、開發(fā)周期以及成本等各個方面。而SOPC可編程片上系統(tǒng)即是對這些設計問題比較好的解決方案。本系統(tǒng)所使用的Zedboard開發(fā)板即是基于Zynq-7000架構的將ARM Cortex-A9處理器與可編程邏輯集成到一起的全可編程SOPC器件。此類架構的器件具有功耗低、開發(fā)周期

2、短、面積小、可動態(tài)重配置等特點。同時由于可編程邏輯資源本質上是并行的，使得許多圖像處理算法能夠在硬件上實現(xiàn)。本系統(tǒng)利用軟硬件協(xié)同設計的方法將圖像預處理算法在FPGA的可編程邏輯資源中實現(xiàn)，在此架構上實現(xiàn)一個簡易的實時的人臉識別系統(tǒng)。
　　本設計所完成的主要工作如下：
　?。?）在Zedboard開發(fā)板上搭建了嵌入式Linux開發(fā)系統(tǒng)，包括linux內核、設備樹、u-boot啟動文件以及文件系統(tǒng)，并且移植了OpenCV和Qt的

3、庫。
　?。?）研究了相關圖像預處理的算法、Adaboost算法、LBP算法、SVM算法等來實現(xiàn)簡單的人臉檢測以及識別的功能。
　?。?）應用軟硬件協(xié)同設計的方法對系統(tǒng)進行軟硬件劃分。將圖像預處理部分的算法采用FPGA的可編程邏輯資源實現(xiàn)，將其余部分的算法通過純軟件實現(xiàn)并在CPU運行。
　?。?）利用Vivado HLS工具將軟件代碼的圖像預處理部分通過高層綜合生成硬件模塊，使用FPGA的可編程邏輯資源自定義生成HDM