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計算機輔助工具在英文字母識別軟件系統(tǒng)設計中的應用
孫安 2022/5/27 7:32:17
（接上頁）為識別對象。在識別之前，需要對此部分信號采取格式轉換處理，通過開啟A/D模塊，完成信息的模數(shù)轉換，將模擬信號轉換為數(shù)字信號。經(jīng)過轉換處理后的數(shù)字信號發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊。該模塊以FPGA平臺作為核心，采用高密度視覺識別工具，對被檢測的英文字母加以識別，識別結果發(fā)送至輸出模塊[7]。該模塊以波形形式顯示識別結果，經(jīng)過轉換生成視覺信息分析結果，即得到英文字母識別精度。
二、系統(tǒng)硬件設計
1、系統(tǒng)開發(fā)硬件環(huán)境
本系統(tǒng)在嵌入式Linux平臺上完成開發(fā)，以特征提取算法作為英文字母特征信息提取工具，引入計算機視覺圖像識別技術，對提取出來的信息加以識別[8]。其中，Linux平臺作為系統(tǒng)內(nèi)核，主要負責信息的移植和識別。第一，啟動該平臺，移植ARM硬件平臺，為英文字母信息提取與識別創(chuàng)造有利的硬件環(huán)境。第二，借助計算機視覺技術，識別信息中的英文字母。其中，涉及到的重要技術為MVB總線控制技術，利用此項技術完成各個硬件設備線路的連接。
本系統(tǒng)硬件包括Micro2440開發(fā)板、JTAG小板、路由器、PC計算機4個核心設備，其中，開發(fā)板與路由器之間通過直接網(wǎng)絡建立連接，開發(fā)板與JTAG小板之間運用JTAG線連接，開發(fā)板與PC計算機之間運用串口線連接，JTAG小板與PC計算機之間運用并口延長線連接，PC計算機與路由器之間運用直接網(wǎng)絡連接。
2、MVB總線控制
本系統(tǒng)運用MVB總線控制技術，對幀發(fā)送的收發(fā)及中斷操作加以控制，從而為英文字母識別操控創(chuàng)造所需的硬件環(huán)境[9]。該控制體系分為3個層次，分別是數(shù)據(jù)線層、控制線層、地址線數(shù)據(jù)線控制線層。其中，數(shù)據(jù)線層位于最上方，負責連接板載ARM CPU，將數(shù)據(jù)信息傳輸至本系統(tǒng)控制線層。該層次對接收控制器、初始化網(wǎng)卡模塊、幀發(fā)送模塊、中斷控制器下發(fā)控制命令，從而實現(xiàn)英文字母信息初始化及識別處理，通過地址線、數(shù)據(jù)線、控制線完成識別結果發(fā)送，最終存儲到系統(tǒng)存儲器當中。該控制體系中，除了板載ARM CPU、中斷控制器采用雙向控制以外，其他模塊均為單向控制。
三、系統(tǒng)軟件設計
1、英文字母識別文件的配置及編譯
本系統(tǒng)軟件以X86架構中的CNU為核心開發(fā)環(huán)境，通過調(diào)用Windows和Linux共享資源，構建英文字母識別配置體系。根據(jù)字母識別需求，在軟件環(huán)境中編譯程序[10]。以下為英文字母識別文件的編譯核心步驟：
第一，在互聯(lián)網(wǎng)上下載文本arm920t-eabi.tgz，而后下載運行該文本的控制命令。
第二，在運行命令對話框中輸入命令arm-linux-gcc-v，同時對Makefile文件采取解壓處理，并將此部分信息作為環(huán)境變量，開啟編譯器作業(yè)狀態(tài)。
第三，設定編譯文件格式，完善信息目錄。其中，文件格式為.Bashrc，目錄路徑為arch/arm/boot。
第四，編譯文件并存儲，退出操作界面，并保存相關信息。
按照上述操作步驟保存信息后，重新輸入賬號密碼登陸，開始交叉編譯。以arm-linux-gcc-v為作業(yè)命令，對內(nèi)核解壓地址加以修改。考慮到Linux系統(tǒng)源碼存在一定開放特性，需要安裝腳本才能夠完成文件剪裁和配置。在此環(huán)境下，創(chuàng)建YAFFS根文件系統(tǒng)，運行該系統(tǒng)完成參數(shù)配置。接下來，訪問并控制系統(tǒng)硬件設備，連接系統(tǒng)控制模塊，其中，涉及到的主要運行對象包括make install和make。根據(jù)操控需求，從Linux內(nèi)核中選擇文件路徑，同時生成bin文件、linuxrc文件。該文件的生成，初步搭建了英文字母識別體系。
關于英文字母識別的操控，需要YAFFS根文件系統(tǒng)的支撐，通過調(diào)用該系統(tǒng)中的文本，識別當前圖像中的英文字母，生成識別結果。此項功能的實現(xiàn)，將根文本系統(tǒng)中的文件復制到新的文件中，創(chuàng)建filesystem下etc文件，復制到該文本中。與此同時，下載busybox1.14.2文件并加以修改。通過運行make menuconfig命令，開啟服務器作業(yè)模式配置相應文件。編輯目錄找到rcS文件，添加命令注釋，更改目錄內(nèi)核，使得文件在dev目錄下運行。在此目錄中創(chuàng)建設備節(jié)點，分別為各個節(jié)點創(chuàng)建英文字母識別函數(shù)，負責不同文件英文字母識別處理。其中，識別函數(shù)在rootfs/yaffs文件中創(chuàng)建。
2、系統(tǒng)軟件流程設計
本系統(tǒng)軟件的開發(fā)，以驅(qū)動設備運行為核心，設計以下軟件運行流程：
第一步：配置英文字母識別文件，同時優(yōu)化存儲裝置，開啟設備初始化處理模式；
第二步：借助計算機工具，創(chuàng)建硬件與內(nèi)核之間的通信連接，實現(xiàn)模塊之間的數(shù)據(jù)傳送。該項操作的實際運行以I/O端口作為信息傳輸接口，調(diào)用函數(shù)從文本中讀取文本信（未完，下一頁）
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