基于DSP的指纹识别系统设计开题报告

字化的新一代保安产品。现代化的指纹识别系统顺应了这一历史潮流，具有登记、自 动提取特征、保存数据、远程控制、自动查询、统计、打印报表等功能，并能科学管 理已存数据。以其方便性、快捷性、高度安全性和可靠性，达到其他系统所不能替代 的作用。由于指纹识别技术的诸多优点，可以预料，一方面指纹识别系统将会在一切 需要验证身份的场所发挥越来越多的重要作用，其应用领域将会进一步扩展；另一方 面，由于市场的推动，指纹识别技术也会不断提高，在其识别可靠性、速度、成本等 方面进一步朝现代化迈进。
二．选题研究现状
指纹识别是生物识别技术中最早应用、技术最为成熟、价格最低廉的分支。目前 的指纹自动识别系统是采用的光电识别办法采集一个指纹信息，并把它变成可以和计 算机处理过的俺妈相比对的代码。这些代码都经过加密处理，然后经独特的相关算法 进行识别判断， 在算法上有的采用一个指纹的全部图案， 而有的采用指纹的特殊细节。 DSP 指纹识别系统的发展现状： 根据已掌握的报道资料来看，目前的指纹识别系统已具有如下特点： 可靠性：采用独特的容错技术，即使指纹有破坏，即指纹不全或指纹随时间有自 然的变化时也不影响正确识别。 快捷性：大多数系统鉴别时间仅需 1-3 秒，登陆注册一个新客户只需一分钟的时 间。 灵活性：一个指纹信息的代码可以压缩到几十个字节到几百个字节，因此可以存 放在一个磁条上或者一张二维条码卡上或者 IC 卡上，甚至几个指纹代码可以放在一 张智能卡上。当然，成千上万的代码可以存放在本地或网络化数据库中，这样，代码 可经网络迅速传输。因而可以灵活的构成多种系统，即可以独立使用或集成到一个大 范围的出入口控制或者安全管理系统，如证卡存档识别系统中。 可接受性：一个因素是目前的系统具有高性能；另一个因素是目前的系统设计已
考虑到人类工程学设计，因而易被多数用户接受。 安全性： 所有个人代码都经过了特殊加密。 通过所存储的代码不可能复原源指纹， 彻底避免了指纹冒用。因此，即使证卡丢失，也不存在安全问题。 方便性：目前出现的各种指纹识别系统一般外观设计精巧、结实，采用了精密独 特的光电系统，具有全屏液晶提示，备有多种安装模式。 兼容性：可以与现有的各类系统兼容，可实现全自动化的识别。 实时性：可实现完整的跟踪、实时报警功能。 迄今为止，自动指纹识别技术的研究虽然已经取得了很大成绩，但是同时也面临一些 问题。影响指纹识别率的因素有噪声、变形等，例如脏手指、干手指或疤痕等导致的 不同时期、不同季节间指纹的差异；芯片表面残留所带来的噪声；手指按压过程中扭 转、拉伸和按压力度等因素会使指纹产生形变，这些都会影响指纹质量。使多次录入 的同一手指的指纹不能被指纹识别所辨识，这样给指纹识别带来困难，直接导致识别 错误。随着晶体半导体指纹录入芯片的诞生，使得指纹识别技术从单一的司法应用扩 展到民用。为了降低成本，指纹芯片的面积做得尽可能小，这样由于指纹多次按压不 同，导致同一指纹的重叠区域有时会很小。传统的基于细节点的指纹识别算法只利用 了指纹图像中的一小部分（细节点） ，丢失了丰富的结构信息，对于小面积指纹图像 就有可能因为缺乏足够的信息而影响识别率。而且细节点的提取过程中，由于噪声的 影响，很容易产生虚假细节点和丢失真正的细节点，在指纹的受损区域，这种现象更 为突出。另外，由于每个指纹的细节点数不同，导致产生出的特征向量长度不同，不 利于快速匹配（主要指数据库搜索） 。此外，特征匹配时，细节点的相对位置随指纹 的弹性变形而改变，会影响匹配精度。
[3] 王波涛
[4]张亮. 指纹图像传感器技术关键及发展趋势 [5] 祝恩. 殷建平. 张国敏 年 05 期
种新的指纹节点匹配方法 计算机工程与应用
[6]王 丹 陈纪椿 DSP 上的指纹识别模块的实现 电子技术应用 2004 年第 2 期 [7] 廖 昌 俊 李 玉 柏 指 纹 识 别 的 二 值 化 和 细 化 的 Ｄ Ｓ Ｐ 实 现 电 子 产 品 世 界 2004.5 [8]清源科技 TMS320C54X DSP 应用程序设计教程 [9]清源科技 TMS320C54X DSP 硬件开发教程 机械工业出版社 2004.1 机械工业出版社 2004.1
指纹 采集 传感 器ห้องสมุดไป่ตู้
TMS320C5402 数字信号处理器
其它外围 电路
逻 辑 控 制
电路
接口电路
程序存 储器
数据 存储 器
FLASH
主要参阅文献：
[1] 杨强 谭礼俊 生物识别技术对比浅析 大众科技 2005 年 02 期
[2] 赵丙辰 嵌入式系统的核心——嵌入式处理器的分类与选型 新乡师范高等专科学 校学报 2005 年 05 期 指纹图像识别技术及其应用 计算机工程与应用 传感器技术 2001.7 2005 年 09 期 2005
[10]勒中鑫.数字图像信息处理［M] 北京:国防工业出版社.2003 63 – 65 [11]刘益成 [12] 张堂辉 [13]朱铭锆 TMS320C54X DSP 应用程序设计与开发 北京航空航天大学出版社 基于 DSP 指纹识别核心算法的设计与实现 计算机工程与应用 2003.16 DSP 系统算法设计 electronic product china 2003.7
研究进程安排(包括提纲、一稿、二稿、定稿起讫时间)
序号 1 2 3 各阶段工作内容 11 月 20 日—12 月 1 日 12 月 2 日—12 月 5 日 12 月 6 日—12 月 9 日 起讫日期 资料搜集，阅读 文献综述写作 撰写，修改，提交 开题报告 4 5 6 12 月 10 日—1 月 10 日 1 月 10 日—2 月 28 日 3 月 1 日—3 月 15 日 论文初稿写作 论文二稿写作 论文三稿写作 备注
四．论文提纲(含论文选题、论文主体框架)
基于 TMS320C5402 的 DSP 指纹识别系统原理的设计，框架包括：指纹识别的研究 背景以及问题阐述、研究的意义和重要性、DSP 指纹识别系统的研究内容和本人主要 工作、相关的技术简介、设计目标及设计方案论证、以及系统设计和总结展望.系统 基于 TMS320C5402 的 DSP 指纹识别系统设计的总体结构框架示意图如下所示：
其它说明
指导教师是否同意开题
签名: 年 院（系）教学负责人签署 月 日
签名: 年 月 日
三．研究内容：
通过分析指纹的局部特征，从中抽取详尽的特征点，从而可靠地确认个身份。指 纹识别的优点指纹作为人体独一无二的特征，它的复杂度可以提供用于鉴别的足够特 征，具有极高的安全性。相对于其他身份认证技术，指纹识别是一种更为理想的身份 认证技术，指纹识别不仅具有许多独到的信息安全优点，更重要的是具有很高的实用 性、可行性，已经广泛应用于金融、电子商务以及安全性能要求教高的行业中 本设计研究的主要内容有三个部分。 第一部分就是研究指纹识别的算法，并利用嵌入式做出来，并把结果通过串口传 送出来。 第二部分就是利用 TMS320C5402 做控制模块，对指纹模块的结果进行处理，并控 制各种外围电路。 第三部分就是利用 MBF200 对指纹数据的采集与 TMS320C5402 进行通信。 可以通过 TMS320C5402 对控制模块进行操作。
毕业论文(设计)开题报告
学生姓名 拟选题目
张敏 专业 电子信息科学与技术 班级 11 级励志班
基于单片机的指纹识别
一.选题依据及研究意义 随着计算机与信息技术的不断发展,生物特征识别技术的研究受到了广泛的关注 和探讨。由于传统的用户身份识别已经不能满足人们的需求，为了保证人们的信息安 全，国家陆续出台了一些相关政策与法规，使得安全性高的生物识别技术的相关指数 得到详细的规定。 《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》 、 《信息系统安 全等级保护测评准则》 、 《计算机信息系统安全等级保护》 、 《信息系统安全等级保 护基本要求》等文件中明确规定计算机信息系统必须能够鉴定用户身份，实现安全等 级保护。加上每个人的指纹具有唯一性且终身不变，因此指纹识别是代替传统身份识 别手段的最安全、最可靠、最方便的方法之一。尽管在此技术上已有多种成型产品， 但是因为指纹图的噪声、皮肤弹性的非线性等因素，以及许多文献都因商业利益而未 经公开，所以要在国内实现理想的指纹自动识别系统依然是一个很艰难的研究任务。 指纹识别作为个人身份验证的重要手段，对我们的社会来讲至关重要。在金融服 务、健康保险、电子商贸、通讯和政府等部门，身份验证每天都被数以千万次地进行 着。随着社会的进步和信息技术的飞速发展，需要个人身份验证的场合越来越多，指 纹识别由于其具有高度的稳定性和便捷特点，无疑是身份验证的最好方法。而提供一 种识别准确度高、识别速度快的指纹识别算法具有重要的意义。众所周知，密码是目 前广为使用的“身份验证”的方法，但它本身的缺陷如：忘记、易被人盗用等使其不 能成为安全可靠的“身份验证”方法，而 IC 卡等智能卡也存在着类似问题。基于人 的生物特征识别具有准确性高、特征稳定，使用安全等优点，这些特征在人的一生中 保持相当高的稳定性，不易伪造，适用于身份识别，成为新型的“身份验证”的主要 手段。相比较而言，指纹识别具有准确性高，速度快、采集指纹方便、对指纹特征的 认识较充分、获得法律认可、容易被人们接收、市场份额大等优点，因此，指纹识别 的研究与应用是当前生物识别领域的热点问题。计算机指纹识别产品的发展是信息化 社会发展的必然。信息技术的不断进步使得指纹识别技术逐渐走向成熟。而当今全球 信息化、网络化的到来，使社会对信息安全的要求也越来越高，迫切需要智能化、数