基于fpga的数字识别系统的研究与实现

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1、东华大学学位论文基于FPGA的数字识别系统的研究与实现专业名称：计算机科学与技术作者姓名：魏子奇指导教师：李锋学校代码:10255学号:2131530基于FPGA的数字识别系统的研究与实现TheResearchandImplementationofNumberRecognitionBasedonFPGA学科专业:计算机科学与技术作者:魏子奇指导教师:李锋答辩日期:2016年1月东华大学计算机科学与技术学院SchoolofComputerScienceandTechnologyDonghuaUniversity东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学

2、术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本

3、学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日I基于FPGA的数字识别系统的研究与实现基于FPGA的数字识别系统的研究与实现摘要随着计算机技术、数字图像处理技术以及微电子技术的飞速发展，以FPGA为核心的图像处理系统已被广泛的应用在各个领域当中。本文以FPGA作为平台对视觉计算中的印刷体数字识别进行了研究与实现。论文对课题背景以及国内外视觉计算研究的状况进行了简介，并在此基础上对多种印刷体数字识别算法以及图像预处理算法进行了讨论。根据简单背景下对视频图像进行数字识别的应用场景，选取了中值滤波算法、双峰法

4、、基于投影的字符切分算法以及基于数字特征的识别算法对系统进行实现，并对这些算法的实现方法进行了改进，使其更适合在FPGA上进行实现。根据系统要求，本文对FPGA芯片的整体结构进行了详细说明，对FPGA内的数字图像采集模块、双RAM存储模块、图像预处理模块、数字识别模块、PLL时钟锁相环等模块进行了设计。在FPGA内IP模块的基础上，本文详细介绍了数字识别算法的具体设计与实现。在对图像进行数字识别时，为了减少SRAM资源消耗，便于图像的处理以及储存，减少无效数据，提高系统运行效率，系统先对图像进行了分辨率降低处理，采用了中值滤波、二值化、图像分割等预处理方法，在滤出无用信息的同时

5、提取有用信息。最后使用边缘检测的方法对数字特征进行识别完成对图像的识别。本系统采用并行化设计理念，使用双RAM以乒乓操作的方式对数据进行存储，I基于FPGA的数字识别系统的研究与实现并且设计了一种由两个独立运行的图像处理子系统所构成的并行图像处理系统，能够同时对两个双口RAM中的数据互不干扰的进行处理，充分利用了FPGA的并行特性，提升了系统的运算速度。本文采用Modesim、Quartusii、MATLAB等工具，在altera的FPGA上对系统中各模块的电路进行了代码实现，并对其进行了时序仿真与综合验证。仿真与测试的结果表明，本文设计的数字识别系统可以识别一个或者多个数字，

6、准确率也达到了要求。关键词：FPGA，双RAM乒乓操作，并行图像处理系统，边缘检测，数字特征识别II基于FPGA的数字识别系统的研究与实现TheResearchandimplementationofNumberRecognitionbasedonFPGAABSTRACTWiththerapiddevelopmentofcomputertechnology,digitalimageprocessingtechnologyandmicroelectronictechnology,theFPGAasthecoreoftheimageprocessingsystemhasbeenwid

7、elyusedinvariousfields.Inthispaper,FPGAisusedasaplatformfortheresearchandimplementationofthedigitalrecognitionofprintedbodyinthevisualcalculation.Inthispaper,thebackgroundofthesubjectandtheresearchofvisualcomputingarebrieflyintroduced.Andbasedonit,