一种高速图像识别算法的实现电路
技术领域
本实用新型涉及图像识别技术领域，具体地说，是涉及一种高速图像识别算法的实现电路。
背景技术
图像识别主要是利用计算机系统对输入的图像进行处理和分析从而识别出多种不同模式的对象。计算机技术和信息技术的不断发展使得计算机智能化图像识别技术得到了越来越广泛的应用。信息时代的今天，人们在生产实践的活动过程中已经不再凭借身体的各个器官来接受信息和感知世界的，计算机智能化图像识别技术可以快速地获得所需要的信息从而帮助人们更好地思考和决策。
然而，随着移动互联网技术的快速发展，万物互联持续演进，人们对于图像识别的准确性及失效性都提出了越来越高的标准及要求。但是现有的识别算法处理电路较为单一，导致图像识别的准确率较低。并且由于现目前对于运动图像的采集精度还相对较低，因此对于图像识别的处理增加了难度，现有的图像识别算法的实现电路已经很难满足人们的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高速图像识别算法的实现电路，主要解决现有对于采集精度还相对较低的运动图像识别准确性低，图像处理难度大的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种高速图像识别算法的实现电路，包括接收来自图像捕捉设备采集到的图像信息的固态成像器件，与固态成像器件相连的图像存储单元，与图像存储单元相连的图像边缘检测单元，与图像边缘检测单元相连的校正处理单元，与图像边缘检测单元和校正处理单元相连的信号筛选电路，与信号筛选电路相连的偏置放大电路，与校正处理单元和偏置放大电路相连的移相电路，以及与移相电路相连的图像读取单元。
进一步地，所述图像边缘检测单元包括通过总线与图像存储单元依次连接的角点扫描模块和边缘标示模块。
进一步地，所述校正处理单元包括与角点扫描模块和边缘标示模块均相连的比较器、加法器和第一选择器，与第一选择器输出端相连的水平LPF处理器，与信号筛选电路和移相电路相连的第二选择器，以及与第二选择器输出端相连的FIR滤波处理器；其中，FIR滤波处理器的输出端与加法器的另一输入端相连，加法器的输出端与第一比较器的另一输入端相连，比较器接入一阈值信号。
进一步地，所述信号筛选电路包括三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻 R3，电容C1；电容C1的正极与水平LPF处理器的输出端相连接、负极与电阻 R2相连，电阻R2的另一端与三极管VT1的基极相连接，电阻R1的一端经电阻R3后与三极管VT1的集电极相连接、其另一端接地，三极管VT1的集电极与角点扫描模块相连接、其发射极则与边缘标示模块相连接、基极与偏置放大电路相连。
进一步地，所述偏置放大电路包括负极与信号筛选电路的三极管VT1的基极相连的电解电容C2，与电解电容C2的正极均相连的电阻R4、R5和三极管 VT2，一端与电阻R4的另一端相连且另一端与三极管VT2的集电极相连的电阻 R6，一端与电阻R5的另一端相连且另一端与三极管VT2的发射极相连的电阻 R7，正极与三极管VT2的发射极相连且负极与电阻R5、电阻R7的公共端相连的电解电容C3，与电解电容C3的负极相连的电阻R8，负极与电解电容C2的负极相连、正极连接于电阻R5、R7公共端的偏置电压源Us，以及正极与三极管VT2的集电极相连且负极与电阻R8的另一端相连的电解电容C4，其中，电解电容C4的反相输入端连接移相电路。
进一步地，所述移相电路包括运算放大器A1，一端与运算放大器A1的反相输入端相连且另一端接地的电阻R9，一端与运算放大器A1的正相输入端相连且另一端与运算放大器A1的输出端相连的电阻R10，与运算放大器A1的输出端均相连的电阻R11、电容C5，正相输入端与电阻R11的另一端相连、反相输入端与电容C5的另一端相连的运算放大器A2，连接于运算放大器A2的正相输入端与输出端之间的电阻R12，X端与运算放大器A2的输出端相连的模拟乘法器A3，调节端与模拟乘法器A3相连且两个固定端连接于电源Ucc之间的电位器VR1，与模拟乘法器A3的输出端相连的电阻R13，正相输入端与电阻 R13的另一端相连、反相输入端接地的积分器A4，连接于积分器A4的正相输入端与输出端之间的电容C6，基极与积分器A4的输出端相连且集电极接地的三极管VT3，以及与三极管VT3的发射级相连的电阻R14；其中，电阻R14的另一端与图像读取单元相连，运算放大器A1的正相输入端和反相输入端分别连接校正处理单元和偏置放大电路。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型在图像识别之前，图像边缘检测单元对图像进行边缘识别，去除人为操作所引入的边框及背景噪声，可以较好地保存采集图像原有的信息，减少处理图像时的噪声干扰，而且存储单元可以实现各个单元或模块任意顺序操作结果的存储，更灵活地对图像进行即时处理，提升图像识别准确度。
(2)本实用新型设置的信号筛选电路首先对有用的信号进行筛选，再通过偏置放大电路对筛选出的有用信号进行放大，保证了放大信号不失真，且降低了图像读取单元的读取量，提升图像识别速率；同时，设置的移相电路能够在电压不稳定的时候保证处理系统的处理效果，避免处理后的图像信号失真。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构原理框图。
图2为本实用新型的校正处理单元原理框图。
图3为本实用新型的信号筛选电路原理图。
图4为本实用新型的偏置放大电路原理图。
图5为本实用新型的移相电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例
如图1所示，本实用新型公开的一种高速图像识别算法的实现电路，包括接收来自图像捕捉设备采集到的图像信息的固态成像器件，与固态成像器件相连的图像存储单元，与图像存储单元相连的图像边缘检测单元，与图像边缘检测单元相连的校正处理单元，与图像边缘检测单元和校正处理单元相连的信号筛选电路，与信号筛选电路相连的偏置放大电路，与校正处理单元和偏置放大电路相连的移相电路，以及与移相电路相连的图像读取单元。其中，所述图像边缘检测单元包括通过总线与图像存储单元依次连接的角点扫描模块和边缘标示模块。实际工作时，当外部图像采集设备捕捉到图像时，首先经由固态成像器生成相关图像并进行存储，后经图像边缘检测单元对图像进行边缘识别，去除人为操作所引入的边框及背景噪声，可以较好地保存采集图像原有的信息，减少处理图像时的噪声干扰，而且存储单元可以实现各个单元或模块任意顺序操作结果的存储，更灵活地对图像进行即时处理，提升图像识别准确度。
如图2所示，在本实施例中，所述校正处理单元包括与角点扫描模块和边缘标示模块均相连的比较器、加法器和第一选择器，与第一选择器输出端相连的水平LPF处理器，与信号筛选电路和移相电路相连的第二选择器，以及与第二选择器输出端相连的FIR滤波处理器；其中，FIR滤波处理器的输出端与加法器的另一输入端相连，加法器的输出端与第一比较器的另一输入端相连，比较器接入一阈值信号。
如图3所示，在本实施例中，所述信号筛选电路包括三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电容C1；电容C1的正极与水平LPF处理器的输出端相连接、负极与电阻R2相连，电阻R2的另一端与三极管VT1的基极相连接，电阻 R1的一端经电阻R3后与三极管VT1的集电极相连接、其另一端接地，三极管VT1的集电极与角点扫描模块相连接、其发射极则与边缘标示模块相连接、基极与偏置放大电路相连。信号筛选电路首先对有用信号进行筛选，降低后续处理电路的实际处理量，有利于提升图像识别效率。
如图4所示，在本实施例中，所述偏置放大电路包括负极与信号筛选电路的三极管VT1的基极相连的电解电容C2，与电解电容C2的正极均相连的电阻 R4、R5和三极管VT2，一端与电阻R4的另一端相连且另一端与三极管VT2的集电极相连的电阻R6，一端与电阻R5的另一端相连且另一端与三极管VT2的发射极相连的电阻R7，正极与三极管VT2的发射极相连且负极与电阻R5、电阻R7的公共端相连的电解电容C3，与电解电容C3的负极相连的电阻R8，负极与电解电容C2的负极相连、正极连接于电阻R5、R7公共端的偏置电压源 Us，以及正极与三极管VT2的集电极相连且负极与电阻R8的另一端相连的电解电容C4，其中，电解电容C4的反相输入端连接移相电路。该偏置放大电路采用外部电压偏置，从而能够很好的控制工作点和获得更好的偏置条件，能够把信号不失真的放大。
如图5所示，在本实施例中，所述移相电路包括运算放大器A1，一端与运算放大器A1的反相输入端相连且另一端接地的电阻R9，一端与运算放大器A1 的正相输入端相连且另一端与运算放大器A1的输出端相连的电阻R10，与运算放大器A1的输出端均相连的电阻R11、电容C5，正相输入端与电阻R11的另一端相连、反相输入端与电容C5的另一端相连的运算放大器A2，连接于运算放大器A2的正相输入端与输出端之间的电阻R12，X端与运算放大器A2的输出端相连的模拟乘法器A3，调节端与模拟乘法器A3相连且两个固定端连接于电源Ucc之间的电位器VR1，与模拟乘法器A3的输出端相连的电阻R13，正相输入端与电阻R13的另一端相连、反相输入端接地的积分器A4，连接于积分器 A4的正相输入端与输出端之间的电容C6，基极与积分器A4的输出端相连且集电极接地的三极管VT3，以及与三极管VT3的发射级相连的电阻R14；其中，电阻R14的另一端与图像读取单元相连，运算放大器A1的正相输入端和反相输入端分别连接校正处理单元和偏置放大电路。
通过上述设计，本实用新型设置的信号筛选电路首先对有用的信号进行筛选，再通过偏置放大电路对筛选出的有用信号进行放大，保证了放大信号不失真，且降低了图像读取单元的读取量，提升图像识别速率；同时，设置的移相电路能够在电压不稳定的时候保证处理系统的处理效果，避免处理后的图像信号失真。因此，本实用新型具有很高的使用价值和推广价值。
上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。
