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人脸识别算法在双核DSP上的实现与优化

作　者: 姚成
导　师: 鲍可进
学　校: 江苏大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: BF561 人脸识别双核 DCT+PCA 优化
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 95次
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内容摘要

人脸识别是模式识别领域中一个相当困难又具有重要理论价值和实际应用价值的研究课题,在身份鉴别、人机交互和视觉监控等领域有着巨大的应用前景。本文主要研究了人脸识别系统在ADSP-BF561上的实现与优化,论文主要从图像预处理,人脸检测,特征提取和人脸比对几个方面,对人脸识别这一课题进行一定的研究和开发。在人脸检测阶段,首先利用椭圆肤色模型,对整幅图像二值化、去除噪声,粗定位出人脸区域,然后采用改进的积分投影方法,定位出双眼,继而将人的双眼距离作为标准距离,根据人脸的几何特征定位出人脸,最后进行图像尺寸归一化,得到标准人脸图像。特征提取方面,分析了DCT变换和PCA的优缺点,采用了融合DCT和PCA的特征提取方法,首先利用DCT变换提取DCT特征向量,以此作为PCA的输入,得出最终的特征向量。最后采用马氏距离进行比对处理。论文最后研究了人脸识别在BF561上的优化策略,包括编译器优化、存储空间优化、双核优化、程序代码优化等,基本达到了实时处理效果。实验结果表明本文提出的方法在单人脸的情况下,对于正面人脸的识别率可以达到95%以上。结果显示该方法具有一定的实用性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 课题研究的背景与意义  10-11
  1.2 国内外研究现状与进展  11-14
  1.3 论文研究内容与章节安排  14-15
    1.3.1 研究内容  14
    1.3.2 章节安排  14-15
第二章基于DSP的人脸识别系统的软硬件平台  15-22
  2.1 BF561处理器介绍  15-17
  2.2 BF561存储器结构  17-19
    2.2.1 内部存储器  18
    2.2.2 外部存储器  18-19
  2.3 EFLAG-NVCDP-Ⅰ介绍  19-20
  2.4 VisualDSP++4.5开发环境  20-22
第三章人脸检测算法研究  22-29
  3.1 图像预处理  22-23
    3.1.1 中值滤波  22-23
    3.1.2 光照补偿  23
  3.2 人脸检测算法介绍  23-25
    3.2.1 基于肤色的人脸检测  23-24
    3.2.2 模板匹配的方法  24
    3.2.3 基于人脸几何特征的方法  24
    3.2.4 基于统计的方法  24-25
  3.3 基于肤色的人脸检测算法  25-28
    3.3.1 YCbCr颜色空间  25
    3.3.2 肤色分割  25-26
    3.3.3 图像去噪  26-27
    3.3.4 人脸定位与归一化  27-28
  3.4 本章小结  28-29
第四章人脸识别算法研究  29-36
  4.1 人脸识别的主要方法  29-31
    4.1.1 基于几何特征的方法  29
    4.1.2 基于人工神经网络的方法  29
    4.1.3 基于统计特征的方法  29-30
    4.1.4 基于模板匹配的方法  30
    4.1.5 基于DCT+PCA的人脸识别方法  30-31
  4.2 离散余弦变换  31-33
  4.3 主成份分析  33-35
  4.4 人脸比对  35
  4.5 识别结果  35
  4.6 本章小结  35-36
第五章基于DSP的人脸识别系统的设计与实现  36-46
  5.1 人脸识别系统的设计方案  36
  5.2 FLASH存储器程序设计  36-39
    5.2.1 写操作  37-38
    5.2.2 擦除操作  38
    5.2.3 读操作  38-39
  5.3 视频输入输出程序设计  39-41
    5.3.1 视频解码芯片SAA7113及其寄存器设置  39
    5.3.2 视频编码芯片ADV7171及其寄存器设置  39-40
    5.3.3 PPI接口配置  40-41
  5.4 DMA配置  41-43
  5.5 实验结果与分析  43-45
  5.6 本章小结  45-46
第六章基于DSP的代码优化  46-55
  6.1 编译器优化  46-48
  6.2 存储空间优化  48-49
    6.2.1 存储器优化  48
    6.2.2 使能DSP内部cache  48-49
  6.3 双核优化  49-50
  6.4 C语言级优化  50-51
    6.4.1 内联(inline)与内嵌(builtin)  50-51
    6.4.2 其它优化  51
  6.5 C语言与汇编语言混合编程  51-53
    6.5.1 C语言与汇编语言函数的接口  51-52
    6.5.2 汇编优化  52-53
  6.6 优化结果  53-54
  6.7 本章小结  54-55
第七章总结和展望  55-57
  7.1 总结  55
  7.2 展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-62
在校期间发表论文  62

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