基于ZYNQ的人臉識別系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的快速普及，眾多視頻監(jiān)控應(yīng)用迫切需要一種快速的，非接觸式的身份識別技術(shù)，以求在遠距離快速確認(rèn)人員身份，實現(xiàn)訪問授權(quán)控制，智能預(yù)警等功能。人臉識別技術(shù)無疑是最佳的選擇，快速人臉檢測技術(shù)可以從監(jiān)控視頻圖像中實時查找人臉，并與人臉數(shù)據(jù)庫進行比對，從而實現(xiàn)快速的身份識別。
　　本設(shè)計以基于Xilinx公司ZYNQ系列開發(fā)平臺的人臉識別系統(tǒng)為主題進行研究，將視頻圖像采集，人臉檢測，身份識別及高清顯示集合到一個嵌入式系統(tǒng)中。本

2、系統(tǒng)采用軟硬件協(xié)同方式實現(xiàn)，圖像預(yù)處理功能由ZYNQ芯片中的FPGA部分完成，視頻圖像采集，人臉檢測與人臉識別功能則由ARM處理器完成。這種實現(xiàn)方式充分利用了FPGA強大的并行運算能力與豐富的邏輯資源，同時結(jié)合ARM在搭建操作系統(tǒng)與實現(xiàn)復(fù)雜算法方面的優(yōu)點。本文主要工作包括:
　　(1)在Xilinx公司ZedBoard開發(fā)板上搭建嵌入式開發(fā)系統(tǒng)，包括Linux內(nèi)核的移植，編譯環(huán)境搭建，OpenCV函數(shù)庫和Qt庫的移植等。
　

3、　(2)在ZYNQ芯片的可編程邏輯(PL)部分實現(xiàn)系統(tǒng)各模塊的控制邏輯，包括視頻圖像數(shù)據(jù)的DMA傳輸控制以及HDMI高清顯示控制，并采用高層次綜合工具Vivado HLS實現(xiàn)圖像預(yù)處理的硬件加速。
　　(3)ARM部分軟件設(shè)計，包括圖像傳輸及圖像預(yù)處理硬件IP核驅(qū)動程序設(shè)計，以及使用OpenCV函數(shù)庫，Adaboost和PCA算法實現(xiàn)視頻圖像采集及人臉檢測與識別功能。
　　本設(shè)計采用軟硬協(xié)同的設(shè)計思路實現(xiàn)了基于ZYNQ的人臉