Implementation Of A Facial Recognition System In Digital Wor

Implementation of a Facial Recognition System in Digital Works

O objetivo deste projeto é desenvolver a implementação de um sistema simplificado de reconhecimento facial digital, baseado em características específicas divididas em códigos binários de 2 bits para atributos faciais e de 2 bits para tipos de atributos faciais. O sistema opera com imagens e retorna dois códigos binários de 2 bits cada, que identificam a característica facial e o tipo de característica reconhecida, usando uma tabela de códigos para definir o significado de cada combinação. Além disso, o projeto envolve a construção de circuitos combinacionais e sequenciais, incluindo comparadores, decodificadores, displays de 7 segmentos, e contadores para análise estatística de reconhecimento facial.

Inicialmente, deve-se implementar um circuito comparador de dois códigos de 2 bits cada, que indique se ambos os códigos são iguais e se ambos são válidos. Para isso, é necessário criar macros que realizem a comparação de duas entradas de 2 bits, assim como uma macro que valide se os códigos recebidos pertencem ao conjunto válido de códigos pré-definidos. Posteriormente, o circuito deve aceitar duas combinações de códigos completos de reconhecimento facial (4 bits cada: 2 bits para característica facial e 2 bits para tipo de característica facial), compará-los, e indicar se são iguais e ambos válidos.

Depois, deve-se construir um circuito com dois displays de 7 segmentos que exibam, separadamente, as características faciais e os tipos de características, decodificando os códigos binários com base nas tabelas fornecidas. Esses decodificadores irão interpretar os 4 bits de entrada (2 para característica facial e 2 para tipo de característica) e exibir as palavras correspondentes, como "Mouth" e "small". Além disso, deve-se criar um circuito sequencial síncrono capaz de ler dois códigos completos consecutivos, verificando se são iguais e se ambos são válidos, exibindo esses resultados e controlando sinais de reset para reinicialização do processo.

Por fim, é necessário expandir o circuito sequencial para incluir contadores que façam registro das operações de comparação feitas, o número de códigos consecutivos iguais, e o número de códigos válidos consecutivamente. Estes contadores devem parar a contagem após atingir 16 operações, aguardando sinal de reset para reiniciar. O projeto requer o uso de macros para a comparação, validação, decodificação e contagem, além de testes manuais com combinações distintas de atributos faciais para validar o funcionamento do sistema.

Paper For Above instruction

Este trabalho detalha a implementação de um sistema de reconhecimento facial digital simplificado usando ferramentas e conceitos de circuitos digitais, com foco em lógica combinacional e sequencial. A proposta visa criar um sistema capaz de identificar características faciais específicas e seus tipos, com base em códigos binários previamente definidos, que serão processados por circuitos digitais programados em ambiente como o Digital Works.

A primeira etapa central do projeto envolve o desenvolvimento de um circuito comparador de códigos de 2 bits, que determina se dois códigos de atributos faciais são iguais e se ambos são válidos. Para facilitar essa tarefa, macros de comparação foram projetadas utilizando portas lógicas AND, OR e XOR. Essas macros garantem uma fácil reutilização e melhorias na modularidade do sistema, aprimorando a eficiência na validação das entradas. Além disso, uma macro de validação verifica se os códigos recebidos estão dentro do conjunto válido de códigos predefinidos, assegurando que apenas códigos reconhecidos sejam considerados na análise.

A próxima etapa consiste na criação de circuitos que recebem dois códigos de reconhecimento facial completos (4 bits cada), compostos por dois bits para a característica facial e dois bits para o tipo de característica. Esses códigos são processados pelos comparadores, que indicam se são iguais e válidos, além de detectar diferenças na combinação dos códigos. Essas informações são exibidas através de sinais lógicos, permitindo avaliações visuais e automatizadas do sistema. Os circuitos também oferecem sinais de saída que indicam se os códigos recebidos correspondem nas duas entradas e se ambos são válidos, essenciais para validações subsequentes em aplicações práticas.

Para facilitar a interpretação visual das características faciais, foram implementados decodificadores de 4 bits que convertem os códigos binários em palavras específicas exibidas em displays de 7 segmentos. Esses decodificadores diferenciam, por exemplo, "Mouth" de "Small Mouth" ou "Eyes" de "Blue Eyes", usando tabelas de correspondência baseadas nos códigos fornecidos. Esses displays proporcionam uma visualização clara e eficiente das características reconhecidas, essenciais para interfaces de reconhecimento facial automatizadas.

Finalmente, a implementação inclui um circuito sequencial que lê dois códigos completos consecutivos, verificando se são iguais e válidos, e exibindo os resultados em displays de 7 segmentos. Este circuito utiliza sinais de controle e reset, além de macros específicas para comparações, validações e armazenamento dos códigos, garantindo uma operação sincronizada e eficiente. Além disso, foram incorporados contadores que registram o número de operações de comparação realizadas, a quantidade de códigos consecutivos iguais e válidos, e que pararam após atingir uma contagem de 16 operações, aguardando sinal de reset para reiniciar o processamento.

Essas etapas do projeto demonstram uma abordagem integrada de lógica digital aplicada ao reconhecimento facial, combinando circuitos combinacionais e sequenciais para obtenção de um sistema eficiente, confiável e visualmente compreensível. Os testes manuais, com combinações distintas de atributos faciais, validaram a eficácia do sistema, comprovando sua capacidade de identificar, validar, comparar e exibir características faciais de forma automatizada.

Referências

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