基于arm的指纹识别毕业设计

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基于单片机指纹识别系统设计

基于单片机指纹识别系统设计

基于单片机指纹识别系统设计一、引言随着科技的不断发展,身份识别技术在各个领域的应用越来越广泛。

传统的身份识别方式,如密码、钥匙等,存在着容易丢失、遗忘、被窃取等安全隐患。

而指纹识别作为一种生物识别技术,具有唯一性、稳定性和便捷性等优点,逐渐成为了身份识别领域的主流技术之一。

单片机作为一种微型计算机系统,具有体积小、成本低、性能可靠等特点,被广泛应用于各种控制系统中。

本文将介绍一种基于单片机的指纹识别系统的设计方案,旨在为相关领域的研究和应用提供参考。

二、系统总体设计(一)系统功能需求本指纹识别系统主要实现以下功能:1、指纹采集:能够采集用户的指纹图像。

2、指纹处理:对采集到的指纹图像进行预处理、特征提取和匹配等操作。

3、存储管理:能够存储用户的指纹模板,并对其进行有效的管理。

4、显示输出:能够将识别结果通过显示屏输出给用户。

5、通信接口:具备与其他设备进行通信的接口,如USB、蓝牙等。

(二)系统总体结构系统主要由指纹采集模块、单片机控制模块、指纹处理模块、存储模块、显示模块和通信模块等组成。

指纹采集模块负责采集用户的指纹图像,并将其传输给单片机控制模块。

单片机控制模块对采集到的指纹图像进行控制和处理,将处理结果传输给指纹处理模块进行进一步的分析和处理。

指纹处理模块完成指纹的特征提取和匹配等操作,并将结果返回给单片机控制模块。

存储模块用于存储用户的指纹模板和相关数据。

显示模块用于显示识别结果和系统状态等信息。

通信模块用于实现系统与其他设备之间的数据传输和通信。

三、硬件设计(一)指纹采集模块指纹采集模块是整个系统的关键部分,其性能直接影响到系统的识别准确率和速度。

目前,常用的指纹采集技术主要有光学式、电容式和超声波式等。

本系统采用电容式指纹采集模块,其具有体积小、分辨率高、采集速度快等优点。

(二)单片机控制模块单片机控制模块是整个系统的核心部分,负责对系统的各个模块进行控制和协调。

本系统采用 STM32 系列单片机,其具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点,能够满足系统的控制需求。

基于单片机的指纹识别系统设计-文献综述

基于单片机的指纹识别系统设计-文献综述

开题报告(文献综述)苏州大学应用技术学院 10电子(学号1016405061)陆易庭1. 引言随着时代的发展,社会越来越高效的生活方式,快速、有效的识别方式更受到了关注。

传统的身份证、IC卡、钥匙、口令等识别方式由于其可假冒、可伪造、可盗用、可破译的弱点。

生物识别技术以便捷安全的特点被应用大众生活中。

本设计的目的是设计基于单片机的指纹识别系统硬件电路,达到可以识别用户、添加用户、识别用户等功能。

选用STC89C52单片机,STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K系统可编程 Flash存储器。

系统主要由MCU (Microcontroller Unit,微程序控制器)、液晶屏、指纹模块组成。

系统的工作过程主要是当检测到有按键按下时先由MCU通过串口通信控制指纹模块对指纹进行采集、录入、存储、比对。

然后,根据所得的数据对其它接口器件,如显示屏、蜂鸣器、指示灯进行响应操作。

1.1 研究的背景及意义我国在广泛应用指纹的历史中,随着对外文化的交流,应用指纹的传统习惯传播到了世界上许多国家。

中国是世界公认的指纹发源地之一。

人们使用指纹进行个人身份鉴定已经有很长的历史.早在公元650年,唐代作家贾公秀在其作品中就着重提到了指纹是确认个人身份的方法[1]。

我国历史中对指纹的主要应用在于民间的契约,缺乏专门的研究,未能将指纹识别提升到一门学科。

现代指纹识别起源于16世纪后期。

苏格兰医生Henry Fauld[2]于1880年10月28日首次在英国《Nature》上发表论文,指出指纹人各不同,恒久不变,并利用现场指纹来鉴定罪犯。

接着,WilliamHerschel[2]也在《Nature》上发表了他本人关于指纹研究20多年来的成果,从此揭开了现代指纹识别的序幕。

1892年,英国Sir Francis Galton[2]对指纹进行了系统地研究,并提出了指纹细节特征分类,将指纹分为斗(whorl)、箕(loop)、弧(arch)三大类,使指纹识别应用进入了一个崭新的时期。

基于单片机的指纹识别电子密码锁的毕业设计

基于单片机的指纹识别电子密码锁的毕业设计

目录1引言 (1)1.1指纹识别简介 (1)1.1.1指纹识别原理 (1)1.1.2指纹识别应用 (2)1.1.3指纹识别技术的发展 (2)1.2系统设计的目的 (3)1.3课题背景 (3)2整体设计方案 (4)2.1系统总体设计 (4)2.1.1系统功能描述 (4)2.1.2系统总体框架 (4)2.2系统核心部件单片机 (5)2.2.1单片机的选择 (5)2.2.2ATMEG16单片机的介绍 (7)2.2.3单片机的复位电路 (9)2.2.4ATMEG16最小系统及晶振的选择 (10)2.3液晶显示模块 (11)2.3.1HS12864-15C系列液晶的特点 (11)2.3.2HS12864-15C系列液晶的引脚功能 (12)2.3.3液晶显示HS12864-15C的指令系统 (13)2.4电源和指纹模块 (13)2.4.1ZAZ-010系列独立式指纹识别模块引脚功能 (14)2.4.2ZAZ-010系列指纹识别模块指令系统 (15)2.4.3电源模块 (17)3系统软件的设计 (19)3.1系统程序工作分析 (19)3.2设计前准备工作 (19)3.3单片机的程序设计 (20)3.3.1键盘管理程序设计流程 (22)3.3.2LCD显示模块程序设计流程 (22)3.3.3指纹通信模块的程序设计流程 (23)4实物的制作与调试 (24)4.1电路的焊接 (24)4.2电路和程序的调试 (25)4.2.1单片机的程序下载 (25)4.2.2串口调试 (25)4.2.3液晶键盘调试 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1:串口调试子程序 (29)附录2:整体源程序 (31)附录3:硬件电路图 (48)致谢 (49)1引言我们今天的工作生活中,很多的场合都需要身份的认证,而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁,逐渐表现得有些力不从心。

怎样保护自己的重要文件资料,如何保证自己的隐私不被泄露?在传统的身份认证中,我们往往使用密码加密法,但是这种方法只是"防君子不防小人"。

基于ARM的指静脉识别系统设计

基于ARM的指静脉识别系统设计

第19卷第1期广东交通职业技术学院学报V ol.19No.12020年03月JOURNAL OF GUANG DONG COMMUNICATIONPOLYTECHNICMarch 2020收稿日期:2019-05-14作者简介:郅富标,副教授,硕士研究方向:工业自动化在信息时代,个人信息安全受到人们的广泛关注,而身份认证作为其中的关键技术,被广泛应用于司法、电子商务、财经、智能楼宇等方面[1]。

第一代的生物特征识别技术分为人体生理特性和人体行为特征两类。

基于人体生理特征的识别主要包括指纹识别、掌纹识别、指腹折痕识别、手形识别、人脸识别、虹膜识别等,而基于行为特征识别技术则包括步态识别、字迹签名识别、语音识别等等。

上述人体特征和表面信息大都暴露于人体的表面,受到外界环境的影响较大,使得身份认证的鉴别与辨识准确性有所下降,同时有可能被违法分子复制、伪造,从而造成极大的损失[2]。

手指静脉识别技术作为第二代生物识别技术,有效地解决了第一代生物特征识别技术存在的各种问题,避免了上述弊端。

手指静脉识别技术自出现以来,受到了广泛关注,其主要优点如下[3-5]:①无接触方式采集:手指静脉图像进行采集不需要接触采集面,只需将手指悬浮在采集窗口即可,不但能够避免测试者心理上产生抵触情绪,还更加方便卫生。

②特征数据源于内部:指静脉识别技术采集文章编号:1671-8496-(2020)-01-0039-05基于ARM 的指静脉识别系统设计郅富标(河南工业和信息化职业学院,河南焦作454000)摘要:指静脉识别是一种利用手指中静脉特征来进行身份安全验证的一种技术,与其它指纹识别技术相比,具有非接触采集、活体识别、内部特征安全、高精确性的优势,具有巨大的应用前景,目前已经成为关注的对象。

本设计将手指静脉识别技术和嵌入式系统结合起来,实现了基于ARM 的指静脉识别系统,契合了安全设备小型化的未来的趋势,识别准确率较高。

关键词:嵌入式;手指静脉;豪斯多夫距离;特征匹配中图分类号:TP391.41文献标识码:ADesign of Finger Vein Recognition System Based on ARMZHI Fu-biao(Henan V ocational College of Industry and Information Technology,Jiaozuo,Henan 454000,China)Abstract:Finger vein recognition is a kind of technology that uses the characteristics of middle finger vein to carry out identity security pared with other fingerprint recognition technologies,finger vein recognition has the advantages of non-contact collection,living body recognition,internal feature security and high accuracy,and has a huge application prospect.At present,finger vein recognition has become the object of concern.This design combines the finger vein recognition technology with the embedded system,and realizes the finger vein recognition system based on ARM,which conforms to the future trend of miniaturization of safety equipment,and has a high rec-ognition accuracy.Key words:embedded;finger vein;hausdorff distance;feature matching广东交通职业技术学院学报第19卷的手指静脉血管分布图像,特征数据源于手指内部,不会受到皮肤表面污染等因素影响,也不像指纹容易出现老化、磨损等不便,不存在受到外界环境影响而导致识别率下降的情况,极大地降低了复制和伪造的危险。

指纹识别系统毕业设计

指纹识别系统毕业设计

指纹识别系统毕业设计指纹识别系统毕业设计随着科技的不断发展,指纹识别系统在各个领域得到了广泛的应用。

无论是手机解锁、银行身份验证还是门禁系统,指纹识别系统都成为了一种方便、高效且安全的身份验证方式。

因此,设计一个高精度、可靠性强的指纹识别系统成为了许多毕业生的选择。

一、背景介绍指纹识别系统是一种生物识别技术,通过对指纹图像进行特征提取和匹配,实现对个体身份的验证和识别。

其原理是基于每个人指纹的独特性,即使是同卵双胞胎的指纹也有所不同。

这种独特性使得指纹识别系统成为了一种安全性较高的身份验证方式。

二、设计目标在设计指纹识别系统的毕业设计中,我们需要确定明确的设计目标。

首先,系统应具有高精度的识别率,以确保用户的身份验证准确无误。

其次,系统应具备较快的响应速度,以提高用户体验。

最后,系统应具备较高的可靠性和安全性,以防止非法侵入。

三、系统设计指纹识别系统的设计可以分为硬件设计和软件设计两个部分。

硬件设计方面,我们需要选择合适的指纹传感器,以获取高质量的指纹图像。

传感器的选择应考虑到图像分辨率、噪声抑制能力和耐久性等因素。

此外,我们还需要设计合适的指纹采集装置,以确保用户方便快捷地进行指纹录入。

软件设计方面,我们需要进行指纹图像的预处理、特征提取和匹配算法的设计。

预处理包括图像增强、降噪和图像分割等步骤,以提高图像质量。

特征提取是指从指纹图像中提取出独特的特征,常用的方法包括细节方向频率、Gabor滤波和小波变换等。

匹配算法是指将采集到的指纹特征与数据库中的指纹特征进行比对,常用的算法有最小二乘法、相似性度量和支持向量机等。

四、系统实现在系统实现过程中,我们需要进行系统的编程和调试。

编程语言的选择应根据实际情况来确定,常用的编程语言有C++、Python和Java等。

编程过程中,我们需要根据设计目标和系统需求来编写相应的代码,包括图像处理、特征提取和匹配算法等。

在系统调试过程中,我们需要对系统进行全面的测试和优化。

基于ARM7的校园一指通系统设计

基于ARM7的校园一指通系统设计
较好 的发 展 空 间和 应 用前 景 。 关键 词 : R ; 纹 识 别 ; 据 库 ; 务 器 A M7 指 数 服
目前进行 一卡通建设 的学校 为数不 多 , 用 元 , 电脑与 A M7的实时交互通过 以太 网通 信。 R 指纹代替卡 片来 消费和进行身份识别 的 ( 即一 以 太 网 驱 动 程 序 是 针 对 以 太 网 接 口 芯 片 指通 ) 绝无仅有。其方便之处在于 同学们不用携 C 80 A进行编程 , S90 正确 初始化芯片 , 并提供 数 带各种卡 出行 ' 至不会 因为没带钱或没带 卡 据输入输出和控制接 口给高层网路协议使用 l ! 甚 l l 。 而误事 。本系统服务器存储 了学生 的 自然信息 C 80 A是 C R SL G C公 司生产 的 l S90 IU O I 6位 以 和充值信息 , 以进行 自动计 费 ; 可 通过 网卡发送 太网控制器 , 芯片内嵌片 内 R M,0 AS T收 A 1B E— 接收信 息 , 避免 冲突 ; 用 网线 传输 , 用另外 发 滤波 器 , 接 IA 总 线 接 口。该 芯 片 的 突 出特 利 不 直 S 铺 设 线路 , 管理 方 便 。 点是使用 灵活 , 其物理层接 口、 数据传输模式 和 1系 统 的 网 络 结构 及 工 作 原 理 工作模 式等都能根据需要 而动态调整 ,通过 内 本网络的结构如 图 1和图 2所示 。主机服 部 寄存器 的设置来适应不同的应用环境[ 3 1 。电路 务器管理着其他分机服务 器 ,师生的主要信息 连接如 图 3所示。 都存在分机里 , 如姓名 , 学生证号 , 额等 , 余 每个 工作 原理 : 到由主机发来 的数报报 ( 目 收 从 终端都会向分机发送数据 ( 如学生信息和消费 的地址域到数据域) , 后 侦听网络线路 。 如果线路 金额等 ) 并更新数据 。 主机服务器的负责管理分 忙 , 它就等 到线路空 闲为止 , 否则立即发送该数 机服务器 , 在固定时间将信息互 传 , 以确保信息 据 帧。 发送过程 中, 首先添加以太网帧头f 包括先 的完整性 和实时性。各分机分工明确 , 有管理 图 导字段 和帧开 始标 志) ,然后生成 C C校验码 , R 书馆 , 有管理饭堂消费 , 有管理微机室 , 等等。再 最 后 将 此 数 据 帧 发 送 到 以太 网 上 , 收 时 , 将 接 它 下面一层就是各终端 ,虽然 它们的功能不尽相 从 以 太 网 收 到 的 数 据 帧 在 经 过 解 码 、去 掉 帧 头 同, 但它们都有两点相 同的地方 : 一是它们都会 和地址检验等步骤后缓存 在片内 ,通过 C C校 R 用指纹进行身份识别 ;二是 ,它们负责计算任 验 后 , 它 会 根 据 初 始 化 配 置 情 况 ,通 知 主 机

基于ARMS3C2410的指纹识别系统设计与实现

基于ARMS3C2410的指纹识别系统设计与实现
第 22 卷 第 10 期 文章编号: 100325850 ( 2009) 1020055204
电脑开发与应用
( 总 815)
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基于 ARM S3C 2410 的指纹识别系统设计与实现
D es ign and I m plem en ta tion of F ingerpr in t Ver if ica tion System ba sed on ARM S3C 2410
第 22 卷 第 10 期
电脑开发与应用
2 V a r 3 ( P ( i , j ) - M ean 0 ) V a r0
( 总 817)
・57・
值化图像应该纹路突出, 并且保留原始指纹图像的细 节特征。 本系统采用动态阈值法来选取合适的阈值: ① 分别求出图像最大和最小灰度值 Z m ax 和 Z m in , 并令初始阈值为 T 0 = ( Z m ax + Z m in ) 2。 ② 根据阈值 T k 将图像分割成两部分 ( 目标和背 景) , 并分别求出两部分的平均灰度值 Z o 和 Z b。 ③ 求出新的阈值 T k + 1 = ( Z o + Z b ) 2。 ④ 如果 T k + 1 = T k , 运算结束, 否则令 k = k + 1, 跳 转到步骤 2 继续运算。 应用上述算法得到的二值化图像如图 4 (d ) 所示。
S3C 2410 是 Sam sung 公司推出的一款高性能、 低功耗的微处理器, 采用 A RM 920T 内核, 集成了丰 富 的 外 围 接 口, 非 常 利 于 其 扩 展。M B F 200 是 由 低功耗、 低成本的电容式 Fu jit su 公司生产的高性能、 固态指纹传感器, 该芯片具有 256x300 传感器阵列, 能 采集到 500d i 的指纹图像, 工作电压为 313V~ 5V , 提 供 3 种总线接口:M CU ( 8 位微处理器总线接口) 、 SP I ( 集成的串行外围设备接口) 、 U SB ( 集成的 U SB 全速 接口) , 具有自动指纹检测功能。 鉴于接口简单、 实现容 易并且占用的管脚资源较少, 本系统选择 SP I 接口来 完成指纹的采集操作。

单片机指纹密码锁毕业设计

单片机指纹密码锁毕业设计

单片机指纹密码锁毕业设计1. 什么是单片机指纹密码锁单片机指纹密码锁是一种电子门锁系统,它使用集成在单片机芯片上的指纹识别技术和密码输入功能,实现对门锁的访问控制。

用户可以通过输入正确的密码或者将指纹与已注册的指纹进行比对来解锁门锁。

这种锁具有高安全性和方便性,适用于各种需要保护的场所,如家庭、办公室和商店等。

2. 单片机指纹密码锁的工作原理是什么单片机指纹密码锁的工作原理主要分为三个部分:指纹模块、密码输入模块和控制模块。

指纹模块负责采集和存储用户的指纹信息。

当用户将手指放在指纹传感器上时,指纹模块会对指纹进行扫描并提取关键特征信息。

然后,它会将提取的特征信息与已存储的指纹模板进行比对,以确定是否匹配。

如果匹配成功,指纹模块会发送信号给控制模块,表示门锁可以解锁。

密码输入模块负责接收用户输入的密码。

用户可以通过键盘或者其他输入设备输入密码。

密码输入模块将接收到的密码与事先存储的正确密码进行比对,如果匹配成功,则发送信号给控制模块。

控制模块是单片机芯片,它负责整个单片机指纹密码锁系统的逻辑控制。

当控制模块接收到指纹模块或者密码输入模块发送的解锁信号后,它会打开电磁锁或者其他解锁机制,让用户能够进入被保护的区域。

3. 单片机指纹密码锁的优点是什么单片机指纹密码锁具有以下几个优点:首先,安全性高。

通过指纹识别技术,单片机指纹密码锁可以准确地识别用户的指纹,大大降低了被非法进入的风险。

同时,密码输入模块也可以提供备用的解锁方式,增加了安全性。

其次,方便性高。

用户只需要将手指放在指纹传感器上或者输入正确的密码,即可快速解锁门锁。

相比传统的钥匙锁,单片机指纹密码锁更加方便快捷。

另外,可靠性强。

单片机指纹密码锁采用先进的技术和稳定的电子元件,具有较高的可靠性和耐用性。

它可以抵御一些常见的攻击手段,如暴力破解密码等。

最后,可扩展性好。

单片机指纹密码锁可以通过与其他安全系统集成,如门禁系统或监控系统,提供更全面的安全保障。

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基于ARM的指纹识别系统设计摘要世界正朝着互联化的方向发展,而物联网正是这个数字革命的核心之一。

在目前流行的物联网技术中,要求嵌入式终端能够提供成熟且价格便宜的生物特征识别技术,目前来说指纹识别的技术应用最为广泛,我们不仅在门禁、考勤系统中可以看到指纹识别技术的身影,市场上有了更多指纹识别的应用:如手机、指纹锁、银行支付验证都可应用指纹识别的技术。

在指纹识别控制领域,也会用到各种微控制器,本文采用了三星半导体S3C6410作为控制核心,S3C6410应用了专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式消费类电子设计的ARM9内核。

按性能分成两个不同的系列:该系列内核时钟频率已经达到72MHz。

指纹识别基于两种特征点来识别:(i)组成指纹的指纹整体特征结构(ii)局部的特征点。

本文提出了一种可以在自动指纹识别系统中使用的基于特征点的指纹识别算法。

本文提到的方法基于从细化提取的特征点,二值化一个指纹图像分割图。

该系统采用在指纹分类的指纹索引匹配,大大提高了匹配算法的性能。

关键字:ARM9,指纹识别,特征识别,图像处理1AbstractThe world is moving in the direction of the development of the Internet, the Internet of is one of the core of the digital revolution. In the current network technology, the embedded terminal capable of providing biometric technology is mature and the price is cheap, at present technology of fingerprint recognition is the most widely, we can not only see the fingerprint recognition technology in access control, attendance system, fingerprint recognition application is more on the market: such as mobile phone, fingerprint lock, bank payment verification can be applied to fingerprint recognition technology.In the fingerprint recognition and control field, we will also use a variety of micro controller, this paper uses Samsung S3C6410 as the control core, S3C6410 application designed for high performance, low cost, low power embedded consumer electronic design based on ARM9 kernel. According to performance is divided into two different series: this series of core clock frequency has reached 72MHz.Fingerprint identification two feature points based on: (I) to identify the fingerprint feature structure fingerprint (II) feature local. This paper proposes a can be used in automatic fingerprint recognition system of fingerprint recognition algorithm based on feature points. The methods mentioned in this article is based on the feature points extracted from refined, two value segmentation image of a fingerprint image. The system adopts fingerprint indexing in the fingerprint classification matching, greatly improves the performance of matching algorithm.Keywords: ARM9,Fingerprint Identifier,Feature Point,Image Processing.2第一章概述1.1指纹课题的研究与应用背景信息化的特点就是能够实现事物的数字化和隐秘化,传统的身份管理如IC卡,磁卡,钥匙存在着易丢失,伪造等缺点,相比较于传统的身份辨识,人的指纹永远无法改变,因此指纹识别在安防领域,司法领域扮演及其重要的作用,在民用领域,随着采集器的多样化和嵌入式微控制器的发展,指纹识别更多地走进了人们的生活中。

作为一门生物识别的学科,数字指纹学的方法有内在的规则可以遵循,可以把数字指纹识别的方法和规则归纳为:理解自然模型,建立物理模型,导出数学模型,确定指纹识别算法这样一个过程[1]。

本设计采用嵌入式微处理器,外接传统指纹采录模块,通过移植专用的指纹识别算法,实现了一个具有指纹采集,指纹辨识功能的系统。

1.2 嵌入式系统概述嵌入式系统被工程师们定义为“一种用来控制、监视或者辅助仪器、机械操作的计算机系统”。

嵌入式系统的特点是基于硬件体系,高效,可靠,强实时性,满足对象智能化控制要求的技术需要,因此可以将嵌入式系统定义为:“嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统”。

嵌入式系统有3个特性,即“微机性”、“ 可植入”及“专用性”。

“微机性”指的是通过使用专门的微控制器,来实现自动化控制。

“可植入”则是指的是可以嵌入到任何应用中,应付多种控制及运算需求,应用面广泛。

“专用性”指的是为了实现特定对象的操作必须对该对象软硬件单独修改。

嵌入式处理器:嵌入式处理器拥有灵活的应用编程资源、丰富的外设接口总线及高速的内部总线结构,与通用微处理器比较,同时具有功耗低、简单易用,实时性强,性价比高等优点,主要分为微控制器,微处理器,DSP处理器,嵌入式片上系统四类[51]。

微控制器:一般指单片机,将整个控制计算机的核心封装在了一个芯片中,其中包含了ALU,外设,总线,RAM,ROM等通用接口,以某一类型内核为模板,该类芯片3具有功耗低,稳定性好,但是性能较低,没有MMU,无法运行具有内存管理功能的嵌入式系统,是目前工业应用的主流。

微处理器:嵌入式CPU具有通用处理器大部分的功能,可是其集成了更多的外设,并具有嵌入式特有的功耗低,性耗比高的优点,通常以一内核为模板,有别于单片机的是该类芯片性能更强,且通常由MMU的功能,可以在体系上运行强大的嵌入式操作系统[34]。

. 本系统的指纹算法设计包括预处理和指纹两部分的算法,其中,指纹预处理算法用来提取指纹的特征码,包含指纹分割,二值化,细化部分算法。

指纹识别算法用来与以存储的模板匹配得到匹配结果[35]。

第二章系统设计方案本章主要讲述了指纹识别系统的设计方案,其中包括了硬件部分和软件部分的具体设计方案。

以及曾选用的方案比较。

2.1指纹识别系统的概述指纹识别系统是通过专用的指纹图片采集器,将指纹图像通过嵌入式处理器经过处理后,经过指纹特征匹配算法,得出匹配结果。

因此指纹识别系统由以下三部分组成:(1)嵌入式系统控制板指纹识别控制板由嵌入式处理器,指纹采集器,输入输出等硬件设备组成。

(2)指纹采集器模块本系统采用光电指纹采集器,该类型采集器具有成本低,应用范围广等特点,缺点是图像失真比例大,需要进行软件较真(3)指纹系统软件指纹系统软件由指纹采集,指纹预处理及指纹识别三个步骤构成。

2.2指纹系统硬件设计方案针对指纹识别应用,嵌入式控制板必须满足的条件有:1.板载主控芯片必须具有强劲的运算能力,才能具有图像处理的能力,2.有大容量的存储设备,可以满足一般4的嵌入式应用需求。

3.具有丰富的接口,方面拓展功能及测试。

综上所述,选用了采用ARM9内核的三星S3C6410芯片,该芯片的主频最高能到达72MHZ,且集成了丰富的外部设备,且价格便宜,完全满足了指纹识别应用的需求。

以下是具体的设计细节[39].。

2.2.1指纹采集器介绍本设计采用OP100-T光学式指纹采集头,该采集头使用GC0307传感器进行获取信息,该传感器支持多个分辨率级别的图像传输:QVGA(480*640)CIF(80*120)等,支持多种传输数据格式输出:YCRCB422,YCRCB444,RGB565,采集器通过IIC接口进行控制。

指纹识别软件设计由采集器驱动,图像畸变处理算法,图像预处理算法,特征提取别算法,人机UI界面软件流程图如下图:指纹图像捕捉预处理指纹图像,获得特征点特征比对比对结果模板文件结束?GUI界面显示结果GUI界面显示结果特征点存入现有的模板否是是否5图2-3指纹识别系统工作流程图第三章指纹预处理算法的设计本设计采用的指纹识别方法是基于指纹的特征进行匹配的,指纹的特征指的是纹线的的结束点和交叉点,因此,衡量系统性能的好坏就是指纹的端点和分叉点的提取精度。

而提取的精度又和指纹图像的大小和预处理算法的运算复杂度有关,一般来说,指纹图像越大,预处理越充分,指纹特征的提取越好。

在嵌入式应用中,由于系统的资源有限,因此常常采取折中的方法,即降低图像的分辨率,加大预处理的处理度降低计算量,且得到较高的匹配度。

指纹图像的预处理主要有以下几个流程,主要包括求梯度场,方向场,然后图像分割,滤波增强,而后细化,然后可以得到可提取出特征点的指纹图像[39]。

3.1指纹图片畸变处理算法由于采用了光电式采集器,反馈信号受到光学机理的影响,会有一点的图像畸变,在这里主要是梯形畸变,当前很多基于光学式采集的校正技术也是针对这种畸变来进行的。

可是,光学采集器得到的指纹图像的畸变不仅只有这种线型变化,非线性扭曲在指纹的边缘是很严重的。

如图3-1,3-2所示,但受图像扭曲的影响,相同采集器存在相同的非线性扭曲,因此只要是同一个采集器采集到的信号是可以完成匹配,即使方向不同。

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