單片機SPCA563B是一顆用于圖象識別領域的IC，不僅具有一般單片機的控制功能，而且具有圖象識別與處理能力，本圖象識別系統就是以它為核心進行數據處理與控制，該系統已實現的功能有：物體顏色和形狀識別，字符識別以及手勢識別等，利用這些識別的結果，可以開發游戲、趣味教學、智能玩具、文字輸入以及智能識別等應用系統。本文通過介紹整個系統以及在整個系統上實現的簡單的手勢識別，使大家更好地了解此系統在圖象識別和文字識別方面的強大功能和易用性。

　　SPCA563B單片機

　　SPCA563B單片機的硬件特征如下：提供320×320的8位CMOS圖像傳感器接口，具有自動白平衡和獲得參數控制功能，具有圖像顏色校正和圖像 Gamma校正功能，具有7種顏色過濾功能，具有良好的減小噪聲和濾波器，能夠在一張圖片中檢測到21個目標物體的大小和位置，并將其結果存放于嵌入在 CPU內部的RAM中;16位μ inSP CPU內核，內嵌1K×16位的RAM和32K×16位的ROM;具有可選擇的外部RAM和ROM接口，具有USB1.1的接口;3.3V電壓供電，128/64腳LQFP封裝（其中128腳有可選擇的并行接口，48腳則沒有）。此系統采用48腳的LQFP封裝，其硬件電路如圖2所示。

　　USB控制器電路模塊

　　SPCA563B內嵌USB1.1的控制器，利用USB接口可以與PC進行通信，結合PC端軟件來實現ISP及在線調試程序，此外可以利用USB來為系統供電，其電路如圖3所示。

　　圖像傳感器電路模塊

　　本系統采用SPCA3010A CMOS圖像傳感器，圖像輸出為QVGA（320×240）大小的RGB格式，SPCA563B通過I2S接口來控制SPCA3010A CMOS圖像傳感器，此CMOS圖像傳感器支持stand by省電模式，其電路如圖4所示。

　　存儲器控制器電路模塊

　　外擴SPR4096A Flash存儲器，主要用來存儲系統需要的語音數據，SPR4096A Flash具有如下特征：512K×8位的存儲空間;內嵌4K×8位的SRAM;外部CPU可以通過串行接口或8位并行接口來訪問 Flash/SRAM;I/O接口的電壓范圍為2.25-3.6V，并支持stand by的省電模式，在數據存儲量比較小的情況下，用SPR4096A可以大大降低系統的成本，電路如圖5所示。

　　語音識別控制電路模塊

　　本圖象識別系統的識別功能主要通過軟件系統來實現，為了提高程序的可移植性。為將來該系統功能擴展預留空間，整個軟件系統采用分模塊、分層次的方法編寫程序，采用匯編語言實現對寄存器的讀/寫以及對中斷的控制，并為上層的開發提供靈活的接口，上層采用C語言編寫，通過調用底層函數來間接對硬件資源進行操作，這樣編寫程序使整個系統結構清晰，程序可移植性和可擴展性增強，而且占用硬件資源少，為系統功能的擴展和進一步開發預留充分的空間。

　　SPCA563B內部嵌入功能強大的圖像顏色處理的DSP，用它來做圖象識別系統的主控芯片十分方便、快捷。同時該系統具有語音輸出提示功能，操作更加人性化，并且可以通過USB1.1接口與PC進行通信，配合PC端的調試工具，還可以大大縮短圖象識別功能開發的周期。