[实用新型]一种基于嵌入式深度学习人脸识别装置

说明书

本实用新型公开一种基于嵌入式深度学习人脸识别装置，其包括USB摄像头采集单元、图像存储单元、ARM芯片控制单元、PCIE数据传输单元，NPU处理单元和图像结果显示单元；USB摄像头采集单元分别连接图像存储单元和ARM芯片控制单元，图像存储单元连接ARM芯片控制单元，ARM芯片控制单元通过PCIE数据传输单元高速连接NPU处理单元，NPU处理单元的输出的连接图像结果显示单元。本实用新型通过ARM芯片与NPU芯片相结合的方式，解决了当前嵌入式人脸识别准确率低，无法实时处理的问题。本实用新型的整体稳定性好、成本低及易部署等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种基于嵌入式深度学习人脸识别装置。

背景技术

随着终端设备大规模接入互联网，在终端设备上产生的海量数据在提供商业价值的同时，也对数据处理提出挑战。由于网络带宽有限，又要满足实时响应的需求，边缘计算成为发展的新趋势之一。

在嵌入设备等终端设备上做深度学习有几个天然的优势，第一就是在没有网络的情况下嵌入设备上也能直接做计算，第二就是直接在嵌入设备上计算避免了延迟的问题，不需要担心由于网络传输带来的延迟问题，第三就是数据存储在终端解决了一大部分的隐私问题。

当然目前一般只是把推理(Inference)部分放在终端设备，训练(training)部分还是可以在云端完成。

为了保证嵌入式深度学习能够实时、高效运行起来，目前传统的的纯ARM主控方案无法满足要求，主要原因是ARM芯片本身不适合深度学习这种复杂的运算。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于嵌入式深度学习人脸识别装置，将ARM芯片与NPU处理单元相结合的方式，提出一套高效率、低成本的嵌入式深度学习的硬件解决方案去解决深度学习人脸识别的问题。

本实用新型采用的技术方案是：

一种基于嵌入式深度学习人脸识别装置，其包括USB摄像头采集单元、图像存储单元、ARM芯片控制单元、PCIE数据传输单元，NPU处理单元和图像结果显示单元；USB摄像头采集单元分别连接图像存储单元和ARM芯片控制单元，图像存储单元连接ARM芯片控制单元，ARM芯片控制单元通过PCIE数据传输单元高速连接NPU处理单元，NPU处理单元的输出的连接图像结果显示单元；

USB摄像头采集单元用于对当前场景的图像进行采集并通过USB接口传输到图像存储单元；图像存储单元用于保存前端USB摄像头采集传输过来的图像数据和训练模型文件；ARM芯片控制单元用于读取图像存储单元中保存的图像数据并进行图像预处理同时保存处理结果到图像存储单元的存储空间里；PCIE数据传输单元用于ARM芯片主控单元与NPU处理单元数据高速传输；NPU处理单元预载训练模型文件数据并对当前图像预处理的图像数据进行人脸检测和识别；图像结果显示单元用于将NPU处理单元识别的结果与图像预处理的图像合成后输出显示到显示器。

进一步的，USB摄像头采集单元由一个或多个USB摄像头组成。

进一步的，图像存储单元由DDR内存组成。

进一步的，ARM芯片控制单元的预处理包括图像滤波和图像特征提取。

进一步的，PCIE数据传输单元用于ARM芯片主控单元与NPU处理单元之间大容量训练模型数据、图像采集实时数据及识别数据的实时传输交互。

进一步的，图像结果显示单元，用于将NPU处理单元识别的结果与图像预处理的图像合成通过HDMI方式显示输出到显示器。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比具有以下有益效果：将ARM芯片通过PCIE数据传输单元与NPU处理单元相结合的方式，提出一套高效率、低成本的嵌入式深度学习的硬件解决方案去解决深度学习图像识别及分类的问题。本实用新型可广泛应用于如目标检测、人脸识别、缺陷识别等。