6.3人脸检测系统软件移植.doc

实验：人脸检测系统设计 实验：人脸检测系统设计 1 6.1 软硬件环境 1 6.2 基于PowerPC的硬件平台搭建 1 6.3 人脸检测系统软件移植 25 6.4 总结 39 近年来，作为模式识别与机器视觉的一个重要研究方向，人脸检测在应用上得到了广泛的研究，同时，随着集成电路与嵌入式技术的发展，使得人脸检测技术有了硬件基础，成为应用领域的一个研究热点。具体来讲，人脸检测（Face Dtection）可以描述为在待检测图片中确定所有人脸（如果存在）的位置、大小的过程。 本案例基于Xilinx XUP Virtex-II Pro Development Board平台，选用PPC405处理器，实现了人脸检测系统。设计的过程大致可分为硬件架构搭建与软件代码调试两部分，设计步骤分别在6.2节与6.3中做了详细的介绍，读者可自己尝试。 6.1 软硬件环境 本案例硬件环境如下： 1、开发板：Xilinx XUP Virtex-II Pro Development Board 2、内存条：金士顿（主频：266MHz，容量：256M） 3、串口调试线 4、数据下载线 5、5V电源 软件环境： Xilinx Platform Studio 6.2 基于PowerPC的硬件平台搭建 Xilinx XUP Virtex-II Pro Development Board平台提供了MicroBlaze与PowerPC两种处理器，MicroBlaze属于软核处理器，具有设计灵活的特点，但性能与PowerPC有一定的差距，考虑到人脸检测算法运算量大，我们选用PowerPC硬核作为系统处理器，如图6.1所示为PowerPC基本架构图，其核心为PowerPC通用处理器，PLB（Process Local Bus）总线为高速片上总线，PLB2OPB为PLB总线与OPB总线的转接桥，主要负责总线之间的数据交互，OPB（On-Chip Peripheral Bus）总线为外围设备低速总线，用于连接外围设备，读者可以根据项目选择自己需要的外围设备接口。在硬件平台的搭建过程中，由于PowerPC属于硬核，所以可配置不多，主要体现在PLB总线设备与OPB总线设备上，例如：PLB BRAM、UART接口、网络接口、外部存储器等。下文主要介绍硬件平台搭建流程。 图6.1 PowerPC硬件平台架构 把附带光盘中的Xilinx_XUP_V2P文件夹拷贝至X:\EDK\board\Xilinx\boards（X:\EDK为EDK安装目录），以确保在后续开发板选择过程中能够正确选择开发板。 首先启动XPS 8.2i。 图6.2 PowerPC硬件平台架构 系统会弹出询问框，有三个选项，由于我们是新建一个PowerPC系统平台，所以选中Base System Builder Wizard，点击Ok。进入硬件系统构建向导。如果是打开一个已有的硬件系统，选择open a recent project。 图6.3 硬件平台搭建向导 系统会提示建立工程的目录，在这里读者根据实际情况选择工程目录。 图6.4 工程路径选择 点击browse，选择工作盘并建立一个自己的工作目录，双击进入自己的工作目录。点击保存，系统会自动为项目命名为system。这里，我们把工作目录名定为Face_Detect。 图6.5 工程路径选择 点击OK。 选择 I would like to creat a new design。点击next。 图6.6 搭建新硬件平台 进入开发板选择窗口，在此，读者可以通过下拉菜单查看Board Name中是否存在XUP Virtex-II Pro Development System，如果没有，检查步骤1是否正确操作。读者按以下内容进行选择： Board Vendor: Xilinx Board Name: XUP Virtex-II Pro Development System Board Revision: C 点击next进入下一步。 图6.7 实验板型号选择 进入处理器选择窗口， XUP Virtex-II Pro支持软核MicroBlazee与硬核PowerPC两种处理器，考虑到人脸检测算法运算量大，所以选择性能较好的PowerPC。在处理器选择窗口可以看到基于PowerPC的硬件架构平台框图以及关于PowerPC的相关描述，读者若想深入了解板上PowerPC架构，可登陆Xilinx网站查询。 图6.8 处理器选择 点击下一步，进入PowerPC配置窗口，处理器时钟选择300MHz，参考时钟与PowerPC的总线时钟都默认为100MHz即可。其中参考时钟由开发板上的时钟源提供，用来产生总线和处理器的频率，根据开