[发明专利]一种基于DSP和ARM的双核计算分析系统

说明书

本发明公开了一种基于DSP和ARM的双核计算分析系统，该系统由DSP、ARM处理器、HPI接口、数模转换模块、摄像机和光源、显示设备、存储设备、网络设备以及外部设备组成；其中，DSP采用TI公司的TMS320DM642芯片，用于图像信息的实时处理；ARM处理器通过USB接口和R232串口与系统的显示设备、存储设备、网络设备以及外部设备双向连接，用于对信息进行处理；HPI接口分别与DSP和ARM处理器之间双向连接，用于实现信息的交换；该系统具有交互性好、功耗低、体积小、运行稳定、速度快、准确率较高的特点。

技术领域

本发明属于模式识别领域的具体应用，尤其涉及一种用于生物特征识别的DSP和ARM双核计算分析系统。

背景技术

当今网络技术和信息技术的迅猛发展，个人的身份认证和鉴别变得尤其重要，也面临着更加严重的考验。生物特征识别（Biometric Identification Technology）是利用图像处理、模式识别等计算机技术针对人体特定的特征，进行可靠地、有效地分析和描述，通过判断比较从而实现身份识别的一种技术。生物特征识别技术根据用于识别的生物特征不同可分为生理特征和行为特征两种。常用的生理特征有指纹、生物特征、静脉、掌型、视网膜纹理、虹膜等；常用的行 为特征有步态、签名等。与传统的身份认证和鉴定手段如证件、钥匙、自动取款机的银行卡、用户名、密码等相比，基于生物特征识别的身份鉴定技术具有不易遗忘或丢失、防伪性好、随身携带等优点。生物特征识别技术已成为身份认证和坚定鉴定的热点，并且应用到各个领域当中。

生物特征识别的相关技术已经有40多年的发展史，经历了人工识别阶段、人机交互识别阶段和自动识别阶段。而机器自动识别是近21世纪后才开始得到真正的发展和应用起来的。几乎所有的知名理工科大学和大的IT企业都成立了专门的生物特征识别研究部门。在“9.11”事件后，以美国和日本为代表的发达国家更加重视安防系统，特别是在生物特征自动识别方面投入了大量资金研发相关产品。如Viisage研发的Face Tools系统、Cognite研发的FaceVACS-SDK系统和LAU研发的Hunter系统等都是机器全自动计算分析系统。基于嵌入式系统的虹膜计算分析系统大多采用DSP、ARM、FPGA作为主控芯片。目前基于嵌入式架构的商业化虹膜计算分析系统比较多，国内外有多家公司都开发了各种嵌入式虹膜计算分析系统，并很多都投入到市场实际应用中。清华大学自主研制多模生物特征身份认证计算分析系统TH-ID包括两大部分内容个基于生物特征(TH-FaceID)、笔迹(TH-WriterID)、签字(TH- IrisID)和虹膜(TH-IrisID)生物特征身份认证(识别和验证)的子系统和利用多种生物特征的多模态生物特征融合身份认证系统，这个系统构建了基于统一数据库的生物特征、笔迹、签字、虹膜种生物特征的多模生物特征身份识别认证系统，可以进行融合模式的选择,进行各种可能的模式融合。

近几年来国内外很多学者致力于这方面的研究工作，他们证明了生物特征计算分析系统的较高的可行性和认证准确率。但是，每一种生物识别在准确率、用户接受程度、可采集难度等方面都不同，而且都有自己的优缺点，适应于各自特定的应用场合。这就决定了单一生物特征计算分析系统的局限性，比如有一部分人的指纹特征因先天原因难以提取，生物特征图像会由于表情变化及外部光照等原因干扰等等。所以每种生物特征所能达到的身份认证和鉴别的准确率是相对有限的。这种情况下，基于多种生物特征相结合的多生物特征计算分析系统就应运而生。本发明设计了一种基于一种基于DSP和ARM的双核计算分析系统，本发明由DSP、ARM处理器、HPI接口、数模转换模块、摄像机和光源、显示设备、存储设备、网络设备以及外部设备组成，在该系统中将嵌入式多特征识别算法移植到DSP，在ARM端运行嵌入式Linux操作系统，编写HPI接口的设备驱动，利用DSP和ARM双核架构，将DSP 提取到的生物特征特征和拍摄到的虹膜以及生物特征图片转移到ARM中，进行后续操作。该系统具有交互性好、功耗低、体积小、运行稳定、速度快、准确率较高的特点。

发明内容