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基于DSP自动指纹识别系统硬件平台的设计与实现

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基于DSP自动指纹识别系统硬件平台的设计与实现

作者：顾菘电子科技大学

学位级别：硕士

在我们今天的工作生活中,无论你身处何地,都会有很多场合需要身份的认证,而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁,逐渐表现得有些力不从心。因此基于人体生物特征的身份识别技术,由于其拥有稳定性、... 详细信息

在我们今天的工作生活中,无论你身处何地,都会有很多场合需要身份的认证,而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁,逐渐表现得有些力不从心。因此基于人体生物特征的身份识别技术,由于其拥有稳定性、唯一性、普遍性和与识别的个体有本质联系等特征,得到了极大的发展。特别是人体指纹识别技术,已经成为起步最早的、最为实用的识别技术。指纹识别技术应用的一个具体体现是自动指纹识别系统。本文构建了一个由主控电路(包括主控DSP 芯片C6711B 和存储器)、输入通路(指纹图像采集部分)、输出通路(USB 接口)、人机交互设备(LCD 显示和键盘输入)、调试端口(JTAG)和电源管理及监控电路等六大部分综合而成的自动指纹识别系统硬件平台,实现了脱离计算机独立完成指纹注册和指纹匹配等的基本功能。针对广泛使用的基于TMS320C6000 的MCU,本文利用了TI 公司提供的DSP/BIOS 实时多任务操作系统进行实时系统的开发,实现了任务调度、信号量的传输和软硬中断的处理,既提高了系统的可靠性,又大大降低了开发费用,缩短了开发周期。本文在第一、二章中对指纹识别算法及其硬件系统分别作了简要的叙述。在第三章中分别从硬件和软件方面详细论述了本系统中各功能模块的实现方案和笔者在调试过程中的遇到的一些问题,以及处理问题的方法和经验,对还未完善的功能提出了笔者自己的改进想法和措施;并且还详细阐述了在高速数字电路设计中如何消除或减少反射、串扰等问题对逻辑信号造成的影响,保证信号的完整性。第四章从如何利用DSP/BIOS 开发一个嵌入式实时多任务应用系统,到如何固化代码实现自举运行作了详细地阐述,同时也结合笔者在调试过程中遇到的问题和使用DSP/BIOS 的注意点作了一些说明;并且笔者还充分利用了一些由芯片公司自己提供的API(Application Programming Interfaces)函数来缩短开发周期。最后,文章对未来工作的重点进行了简要的说明。

关键词：自动指纹识别系统 TMS320C6711B 嵌入式实时多任务系统 DSP/BIOSTM

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混合线性模型在模板跟踪中的应用

计算机应用研究 2016年第8期33卷 2500-2503页

作者：顾菘马争解梅电子科技大学通信与信息工程学院成都617731 电子科技大学电子工程学院成都617731

模板跟踪在计算机视觉上已经有了很广泛的应用。利用图像的单应性特征,构建目标的运动模型,找出观察数据与目标运动参数的关系,估计目标的运动参数,实现目标跟踪的目的。提出了一种基于混合线性模型的模板跟踪方法,提取目标的运动参数... 详细信息

模板跟踪在计算机视觉上已经有了很广泛的应用。利用图像的单应性特征,构建目标的运动模型,找出观察数据与目标运动参数的关系,估计目标的运动参数,实现目标跟踪的目的。提出了一种基于混合线性模型的模板跟踪方法,提取目标的运动参数和表观特征,建立数据集,利用全监督学习的方法计算出两者的映射关系,从而实现对目标的有效跟踪。这种方法既克服了由单一线性模型造成的非线性误差,又减少了非线性模型的计算量,提高了目标跟踪的精度。此外,还提出了一种快速学习的计算方法,克服了混合模型中每个子空间由于学习样本少而容易受到噪声影响的缺点,不仅增加了系统的鲁棒性,而且减少了计算量。实验结果表明该算法具有良好的跟踪效果。

关键词：模板跟踪混合线性模型快速学习

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UG多轴铣制造过程培训教程 4

一种通用的TFT-LCD显示控制器的设计与实现

丛书名： Unigraphics应用指导系列丛书

2002年

作者：（美）Unigraphics Solutions Inc. 黄毓荣顾菘编译

本书主要介绍怎样使用Unigraphics的加工模块建立4轴和5轴的铣削加工，讲解了UG变轴加工的基本概念、主要功能和使用方法。

ISBN: (纸本)7900643176

本书主要介绍怎样使用Unigraphics的加工模块建立4轴和5轴的铣削加工，讲解了UG变轴加工的基本概念、主要功能和使用方法。

关键词：铣削应用软件计算机辅助设计

来源：畅想之星图书光盘版（南... 评论

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电子设计工程 2012年第15期20卷 173-175页

作者：顾菘电子科技大学中山学院广东中山528402

随着各种分辨率LCD的广泛应用,一种通用的LCD显示控制器的研制与应用亟待发展。为了能够更加方便快捷地控制LCD的显示,文中以AT070TN92液晶为例,详细分析了显示控制器中的关键技术,采用了一种基于CPLD或FPGA的通用LCD显示控制器的方法,... 详细信息

随着各种分辨率LCD的广泛应用,一种通用的LCD显示控制器的研制与应用亟待发展。为了能够更加方便快捷地控制LCD的显示,文中以AT070TN92液晶为例,详细分析了显示控制器中的关键技术,采用了一种基于CPLD或FPGA的通用LCD显示控制器的方法,使LCD的显示控制以模块化的方式应用在各种嵌入式设备中。通过试验验证,这种方法不仅能够准确地实现标准时序下的液晶控制和驱动功能,而且其通用性强,可以在不更改上位机的控制代码的情况下,实现多种分辨率的标准显示功能。

关键词：液晶显示控制器 FPGA CPLD

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高速电路中的信号完整性分析

电子设计工程 2011年第16期19卷 134-136页

作者：顾菘电子科技大学中山学院广东中山528402

随着嵌入式系统速度的提高,信号完整性(Signal Integrity,SI)问题受到越来越多的关注。由于信号质量不理想而造成系统崩溃的现象经常出现。结合系统设计中的实例,对高速信号传输的信号完整性问题作了较为详细的论述。在电路设计初期,通... 详细信息

随着嵌入式系统速度的提高,信号完整性(Signal Integrity,SI)问题受到越来越多的关注。由于信号质量不理想而造成系统崩溃的现象经常出现。结合系统设计中的实例,对高速信号传输的信号完整性问题作了较为详细的论述。在电路设计初期,通过PROTEL软件对和信号完整性进行分析,仿真结果指导PCB板的设计,可以有效地提高信号的完整性,极大地缩短设计周期,降低设计成本。

关键词：信号完整性反射分析高速电路

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一种改进的指纹分类方法

电子技术与软件工程 2017年第8期 84-85页

作者：顾菘成都航空职业技术学院四川省成都市610100

指纹分类可以大大减少在指纹数据库中的匹配次数,缩短匹配时间。本文在指纹块方向场的基础上,利用其方向方差进行滤波,得出各奇异点的连接路径,并结合核心点与此路径形成一种改进的指纹分类方法。该方法以指纹块方向场为基础,符合指纹... 详细信息

指纹分类可以大大减少在指纹数据库中的匹配次数,缩短匹配时间。本文在指纹块方向场的基础上,利用其方向方差进行滤波,得出各奇异点的连接路径,并结合核心点与此路径形成一种改进的指纹分类方法。该方法以指纹块方向场为基础,符合指纹分类的全局思想,而非关注于细节特征,并简化计算。经过方向方差滤波后的指纹图像不仅可以利用奇异点的相对位置进行指纹分类,而且克服了奇异点丢失的弊端。本文针对滤波后的图像特征,提出了基于方向方差滤波的分类算法,通过实验验证了本算法的有效性。

关键词：指纹分类奇异点方向场方向方差滤波

TMS320C67系列EMIF与异步FIFO存储器的接口设计

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电子工程师 2005年第5期31卷 53-55页

作者：顾菘电子科技大学电子工程学院四川省成都市610054

介绍了TI公司TMS320C67系列DSP的EMIF(外部存储器接口)与异步FIFO(先进先出)存储器的硬件接口设计,着重描述了用EDMA(扩展的直接存储器访问)方式读取FIFO存储器数据的软件设计流程,最后说明了在选择FIFO存储器时应注意的问题。由于EMIF... 详细信息

介绍了TI公司TMS320C67系列DSP的EMIF(外部存储器接口)与异步FIFO(先进先出)存储器的硬件接口设计,着重描述了用EDMA(扩展的直接存储器访问)方式读取FIFO存储器数据的软件设计流程,最后说明了在选择FIFO存储器时应注意的问题。由于EMIF的强大功能,不仅具有很高的数据吞吐率,而且可以与不同类型的同步、异步器件进行无缝连接,使硬件接口电路简单调试方便。运用EDMA的方式进行数据传输,由EDMA控制器完成DSP存储空间内的数据搬移,这样可以最大限度地节省CPU的资源,提高整个系统的运算速度。

关键词：外部存储器接口(EMIF) 扩展的直接存储器访问 TMS320C67 FIFO存储器

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判别分析字典在行为识别中的算法研究

电子科技大学学报 2019年第5期48卷 767-773页

作者：程石磊赵雷钮孟洋廖炳焱解梅顾菘张跃飞电子科技大学信息与通信工程学院成都611731 成都航空职业技术学院成都610100 重庆市公安局重庆渝北区401147

近年来,字典学习已成功运用到模式识别领域中,但是作为字典学习里的重要分支,分析字典却极少能得到应用,主要原因是分析字典的判别力较弱。该文提出了一种新的具有鲁棒性和判别性的分析字典学习法,该字典学习法从带噪数据中寻求数据的... 详细信息

近年来,字典学习已成功运用到模式识别领域中,但是作为字典学习里的重要分支,分析字典却极少能得到应用,主要原因是分析字典的判别力较弱。该文提出了一种新的具有鲁棒性和判别性的分析字典学习法,该字典学习法从带噪数据中寻求数据的低秩表达,并联合Fisher准则从恢复出的干净数据中学习分析字典,由于引入了监督学习的机制,因此增强了字典的判别特性。最后将该算法应用于人体行为识别任务中,通过实验验证得出,相比于其他经典的字典学习方法,该方法在行为识别数据集上取得了较好的分类精度。

关键词：分析字典学习 Fisher准则人体行为识别低秩表达

基于VHDL的单精度浮点FIR滤波器的实现

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成都航空职业技术学院学报 2017年第2期33卷 50-52页

作者：顾菘郑晓霞成都航空职业技术学院成都610100 四川省高校校企联合"航空电子技术"应用技术创新基地成都610100

FIR滤波器以其良好的线性性能被广泛应用,它属于数字信号处理的基本模块之一。基于FPGA的FIR滤波器兼顾了实时性、灵活性和可靠性,是嵌入式系统中常用的FIR滤波器实现方法。本文的数据结构采用国际通用的IEEE754单精度浮点数,其计算精... 详细信息

FIR滤波器以其良好的线性性能被广泛应用,它属于数字信号处理的基本模块之一。基于FPGA的FIR滤波器兼顾了实时性、灵活性和可靠性,是嵌入式系统中常用的FIR滤波器实现方法。本文的数据结构采用国际通用的IEEE754单精度浮点数,其计算精度能够满足一般系统的设计要求;而且本文的FIR滤波器实现方法在运算速度和硬件资源上做了较好地权衡,降低了算法对硬件的依赖性,使得本方法可以作为一个通用模块直接嵌入在系统中。

关键词： VHDL 单精度浮点 FIR滤波器