基于DSP的人臉識別系統設計
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1．3 KNN分類器的構建
KNN的實現分訓練和識別兩步。訓練時，把每類樣本降維后的結果作為KNN的輸入。K近鄰算法將一個測試點x分類為與它最接近的K個近鄰中出現最多的那個類別，從測試樣本點開始生長，不斷擴大區域，直到包含進K個訓練樣本點為止，并且把測試樣本點的類別歸為這最近K個訓練樣本點中出現頻率最大的類別。如圖3所示，圓圈表示待識別數據所處的位置，選擇K值為3時，選中實線圓中的3個數據，識別結果為三角形代表的類；選擇K值為5時，選中虛線圓中的5個數據，識別結果為正方形代表的類。所以選取恰當的K值對分類的結果有很大影響。如果K值選取過大時，可能能較正確地分類，但是同時犧牲了性能，提高了計算復雜度。如果K值選取過小，則大大降低了計算復雜度，但是可能會影響分類的準確性。本文引用地址：http://www.104case.com/article/151846.htm
2 系統硬件設計
系統設計時選用DSP6713，這是TI公司生產的C6000系列的浮點處理器，其采用了VLIW體系結構，指令運行的等效周期數較低，運行速度較快。圖像的采集采用了PAL制式輸出的普通攝像頭加上TI公司生產的圖像編碼芯片TVP5147，該芯片支持多種制式，多種接口輸入，并可以輸出YUV格式的視頻數據，同時提供行同步信號和垂直同步信號等。數據暫存使用CPLD和SRAM實現。設計系統構成，如圖4所示。
2．1 TVP5147芯片
系統上電時，DSP首先對TVP5147初始化，其通過I2C總線實現，DSP自帶I2C總線控制器。芯片I2C地址是由芯片引腳I2CA的電平控制的，如該引腳接高電平，則I2C寫地址為0xB8，否則為OxBB。
假如系統初始化為從Y[9．．O]端口輸出10位的YUV混合視頻數據，則可知道其輸出符合以下時序，如圖5所示。
圖中第一行為DATACLK信號，其為TVP5147芯片提供的數據時鐘信號，第二行為數據Y[9…0]，當每一行圖像開始之前，會有4個SAV信號，同樣，結束之后也有4個EAV信號，如圖5所示，數據是YCbCr格式，每個像素點的數據為4個數據組成，一次為Cb，Y，Cr，Y。而由圖5中可以看出AVID信號為高電平時，表明當前的數據為有效數據。這為CPLD采集有效數據提供了參考信號。同時TVP5147芯片還輸出FID信號，該信號為奇偶場指示信號。
2．2 CPLD讀寫SRAM
存儲器選擇了DS1265AB，它是SRAM存儲器，具有存儲速度快的優點，并能夠在系統掉電時保存數據10年。DS1265具有1 MB的容量，20根地址線，8根數據線，另有WE，OE，CE信號輸入端。
CPLD選用EPM7128具有價格便宜、計數頻率高等優點。將存儲器SRAM接到CPLD的IO引腳上，配合時序便能達到對SRAM讀寫的要求，原理圖，如圖6所示。
編寫CPLD程序使得輸出時序滿足SRAM的存儲要求，當然對于設計的具體要求，利用兩片SRAM分別存儲奇偶場的數據，SRAM的切換是由奇偶場信號FID控制多片74HC245實現的，詳細過程，如圖7所示。當FID處于高電平時，此時M1和M4使能，此時CPLD將地址信號CPLDaddr輸入SRAM1中，DSP將地址信號DSPaddr輸入至SRAM2中，同時M6和M8使能，由圖中可以看出，此時CPLD正向SRAM1寫入數據，而DSP正從SRAM2中讀取數據，同時M10使能，CPLD的信號CPLDctl控制SRAM1的讀寫，而DSP的信號DSPctl控制SRAM2的讀寫，當FID轉為低電平時，正好將SRAM1和SRAM2實現了交換。以這種方式構建的系統，能同時將視頻的兩場數據同時記錄下來，實現了CPLD和DSP的有機結合。至此CPLD的任務就是將有效的圖像數據存儲到對應的SRAM中，當TVP5147芯片AVID引腳上升沿時，置地址為初始值00h，即從首地址依次往后寫入。每一個數據時鐘信號DATACLK上升沿時將TVP5147輸出的Y[9…2]存儲到當前地址單元，Y0和Y1位舍棄，因為所選擇的SRAM數據位為8位，當放棄Y0和Y1位后，降低了圖像數據的精度，但對識別效果的影響卻很小，然后隨著DATACLK每次上升沿的來臨，CPLD將地址單元加1，這樣實現每一場數據的寫入。當切換至另一場數據時，執行的過程相同，只是存儲的對象被74HC245強制更改，如此循環，便可將每場數據記錄下來。
2．3 圖像輸出系統的設計
系統設計時為了減輕負擔，采用電視監控的方法，將小型電視機通過TI公司的視頻編碼芯片THS8135連接至DSP總線，將得到的YUV數據通過THS8135直接輸出至電視AV的視頻接收端，并且通過DSP可以將一些信息顯示到電視屏幕上，這樣使得識別的過程更加人性化。
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