嵌入式虹膜图像采集及预处理

的，此处两个增量寄存器都被设置为4。

*pPPI0_FRAME = 625; 在PPI被设置成ITU-656输入模式下，该寄存器用于保存每帧的数据线路数。

(5)read接口函数。在该函数中初始化PPI控制寄存器和DMA配置寄存器及DMA地址寄存器。

*pDMA1_0_START_ADDR = buf;

*pDMA1_0_CONFIG = 0x109B;

*pPPI0_CONTROL = 0x01C5;

设置好寄存器后，使进程进入睡眠队列，等待DMA结束产生的中断将其唤醒。

数据缓冲区在用户区定义，因一帧数据大小确定，所以在用户应用程序中定义的数据存储区大小指定为625*1728B。通过调用函数时传递指针的方式通知数据缓冲区的位置。在该函数中不再使用copy_to_user()函数，此方式节省了内存空间，对于嵌入式应用来说意义重大。事实上每次DMA开始传送的头4个字节总是被忽略掉的，这4个字节是第一个活动视频开始（EAV）代码。即需要的一帧图像数据比实际传送的要少4个字节，但是为了数据处理的方便，仍将数据缓存区定义为完整一帧图像的大小，这样数据缓存区的最后4个字节是下一帧图像的EAV代码。到此，虹膜图像采集的驱动程序基本完成，可以看出，驱动程序与应用程序联系紧密，这也反应了嵌入式系统的一个特点，面向应用，专用性极强。

3 图像数据的预处理

在用户程序中，定义二维数组buf[625][1728]作为图像数据的数据缓冲区，然后通过标准系统调用获取一帧虹膜视频图像数据。虹膜视频图像数据是以ITU-656模式输入的，一帧图像分为奇场和偶场，且原始数据中还有颜色信息、消隐信息和控制字等，因此要获得一幅虹膜图像还需对原始数据进行预处理。提取原始数据中的所有亮度信息，并把两个场的数据有规则的合并到一起，然后按照BMP的图像数据存放顺序重新排列，添加相应的文件头生成灰度BMP图像文件。

BMP文件是Windows保存图像的一种通用位图文件格式，自带颜色信息，调色板管理非常容易，在数字图像处理方面占有重要的地位。

BMP文件大体上分成如下4个部分，位图文件头+位图信息头+调色板+图像数据。

(1)第一部分为位图文件头，长度固定，为l4个字节。

(2)第二部分为位图信息头，长度固定，为40个字节。

(3)第三部分为调色板。需要注意的是真彩色图不需要调色板，它们的位图信息头后面直接是图像数据。而其他位图，包括本文所讨论的8位位图，都需要调色板。

(4)第四部分就是实际的图像数据。

在实际调试过程中还要注意字节对齐问题。比如位图文件头长度固定为l4个字节，但若不注意字节对齐，定义后的结构体实际大小为16个字节，因此定义位图文件头时用__attribute__((packed))，使该结构体长度为14个字节。

4 结论

本文简略概述了Blackfin561处理器的DMA相关寄存器，叙述了在uClinux下PPI接口的驱动程序实现过程及功能，对BMP文件格式进行了简要介绍。所有代码已经在BF561的嵌入式uClinux平台上调试通过，符合设计要求。

本文作者创新点：完成了嵌入式系统上的虹膜图像采集及预处理。在目前国内虹膜识别产业仍处于起步阶段的情况下，本文就虹膜识别技术的实用化做了重要研究，具有重要的实用价值。

下图是实验中拍到的两幅图片

参考文献

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