字符识别系统 更新时间：2011-05-27 13:30

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字符识别系统主要由图像采集模块和图像处理模块组成, 其中图像采集模块是整个系统的硬件核心,图像采集的质量直接影响系统的整体性能。线阵C IS每次扫描得到一行像素值, 配合运动平台的纵向运动可以完成一幅二维图像的扫描。为保证图像采集的质量, 必须精确控制运动平台与C IS 之间的工作匹配, 系统以CPLD 作为图像采集模块的控制核心,CIS传感器、步进电机、ADC 以及高速缓存FIFO 在CPLD的控制协调下完成一幅图像的采集、模数转换和数据缓存。

字符识别系统概述

• 传统纸质读物的数字化以及诸如条码识别等字符识别系统都离不开图像的读入与识别, 然而目前广泛使用的字符识别设备将这两部分独立开, 即由图像读入设备(如扫描仪)和安装于计算机上的识别软件构成, 但这样的设备构成离不开安装识别软件的计算机, 造成成本上升和使用不便。随着电子产品的普及, 具有摄像功能的电子产品及其上的识别软件也可以构成一个字符识别系统, 但是这种识别系统的识别速度受到摄像头调焦的限制, 难以广泛应用。文中提出的便携式字符采集和识别系统, 其硬件平台是基于接触式图像传感器( C IS) 与ARM9处理器S3C2410,软件平台是基于嵌入式L inux 系统, 可以克服以上两种设备的缺点, 同时满足方便性和快速性的要求。另一方面, 由于设备基于Linux 操作系统, 使得识别软件的开发和扩展可以脱离硬件, 大大提高识别系统的通用性。

字符识别系统硬件平台

• ( 1)ARM 处理器。

  采用ARM9系列S3C2410A 作为处理器, 工作频率可达203MH z, 片上资源丰富, 可以满足实时性要求, 为图像处理提供运行平台并配合CPLD 完成图像采集模块的逻辑和读写控制。

  ( 2)图像传感器及运动平台。

  接触式图像传感器( C IS) 具有体积小、重量轻、功耗低、结构紧凑、连接方便以及无阱深等优点, 在扫描仪等领域被广泛应用。本系统采用SV643C10型C IS, 其物理分辨率600 dpi( 236 do t /mm ) , 有效扫描宽度292mm, 共688个传感器像素单元, 其像素输出频率为5MH z。

  运动平台由步进电机和光电传感器等组成, 光电传感器实现对进纸的检测, 启动扫描。步进电机控制扫描件换行, 配合C IS完成图像的采集。

  ( 3)信号调理电路。

  信号调理电路完成对C IS 输出模拟信号的差分、放大等, 实现降噪和电压匹配的作用。

  ( 4)高速A /D转换器。

  由于C IS的像素输出频率高于处理器内部的A /D转换器, 所以本系统采用高速的外部ADC 器件TLC5540, 其最大采样率40 MB s- 1, 拥有8 位分辨率。

  ( 5)数据缓存。

  为了实现ADC 和ARM 的速度匹配, 提高系统工作效率, 在ADC 与ARM 处理器之间加一个F IFO语言编写,该程序将外部的10MH z输入进行分频, 为C IS、ADC、FIFO 等提供时钟和控制信号, 并为步进电机提供工作时序。

  ( 2)嵌入式L inux 系统的裁剪、配置和移植。

  本系统采用26内核, 宿主机环境为Ubuntu804。

  ( 3) L inux 驱动程序的编写。由于采集模块对于Linux系统来说可看作为一个设备, 因此该部分程序应作为嵌入式L inux 设备驱动程序来编写, 该驱动程序通过CPLD间接实现采集模块的逻辑控制和图像数据的读取, 为应用程序的开发提供底层硬件的接口[ 5 ] 。从FIFO 缓存读取图像数据采用DMA 方式,DMA的目的存储器为ARM 系统的SDRAM。