摘要 提出并設計一種新型的基于雙CPU技術的光電圖像識別系統，該系統主要由目標圖像采集與處理模塊、光電相關聯合變換模塊以及自動識別模塊組成。采用TMS320C6416與FPGA完成目標圖像的采集與處理．采用ARM9處理器S3C2440完成對相關功率譜的采集與目標圖像識別。與傳統光電圖像識別系統相比，該系統實時性和精度更高，并可實現智能化和網絡化。

關鍵詞 圖像識剮 光電圖像處理TMS320C6416 S3C2440 自動識別模塊

引 言

    光電混合模式識別以其高速并行處理和無串擾的優點成為實現模式識別實用化和實時化的重要途徑，其在目標識別、指紋識別、光纖檢測、工業零件識別、汽車牌照識別等領域得到了廣泛的研究和應用[1．2]，并取得了很好的識別效果。

    但在實際應用中，待識別的目標圖像需要經過圖像預處理和畸變處理等操作。針對圖像的實時處理要求，本文將聯合變換相關識別系統與數字信號處理中的雙CPU技術相結合，采用“FPGA+DSP+ARM”架構，研究與設計一種新型的光電混合圖像識別系統。利用TMS320C6416與FPGA完成目標圖像的采集與處理，利用ARM9處理器S3C2440完成對相關功率譜的采集與目標圖像識別，從而實現畸變不變模式識別的快速和準確性。并實現了該系統的智能化和網絡化。

    該光電混合圖像識別系統每秒能處理25幀圖像，可實現真正的動態圖像識別，因而對圖像識別有很好的實用性。

1 光電混合圖像識別系統

    光電混合圖像識別系統是基于光電混合聯合變換相關器的一種系統，本文提出并設計的光電混合圖像識別系統的結構框圖如圖1所示。

    ARM9處理器S3C2440與DSP間為主／從方式，DSP與FPGA問也為主／從方式。由DSP和FPGA組成的目標圖像采集與處理模塊，將待識別的目標通過攝像頭1傳輸到DSP中，DSP完成對目標圖像的預處理和畸變處理等處理過程。然后，DSP將處理后的目標圖像和參考圖像構成的聯合輸入圖像實時輸出到液晶電視上，聯合圖像經過激光光束的照射后，經傅里葉變換透鏡3后，形成聯合圖像傅里葉頻譜。該頻譜經低通濾波后，得到所需的中心頻譜[3]，并通過攝像頭2接收進入ARM9處理器S3C2440，來完成圖像頻譜的振幅調制及傅里葉逆變換的處理，得到所需互相關結果。由于真目標互相關信號較強，假目標的互相關信號很弱，可以通過設定閾值來判斷真假目標圖像，即當相關結果大于閾值時，識為真目標，小于閾值時，識為假目標。當判為假目標時，通過通信接口控制DSP繼續進行圖像采集與處理，實現下一個目標的圖像識別，直至判別出真目標。{{分頁}}

2 系統設計

    該光電圖像識別系統主要由目標圖像采集與處理模塊、光電相關聯合變換模塊以及自動識別模塊組成，采用TMS320c6416DSP與FPGA來完成目標圖像的采集與處理，采用ARM9處理器S3C2440來完成對相關功率譜的采集與目標圖像識別。

2．1 TMS320C6416

    C64x是TI公司推出C6000系列DSP中的最新成員，采用了VelociTI1．2結構，其主要在內部CPU功能單元、通用寄存器組及其數據通路等方面進行了較大的改進。C64x具有8個相互獨立的功能單元，其中包含6個支持單周期內單32位、雙16位或4個8位數據操作的算術邏輯單元，以及2個支持單周期雙16