基于arm的指纹识别毕业设计
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。
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matlab指纹识别论文(DOC)
《MATLAB语言》课程论文Matlab指纹识别系统姓名:***学号:***********专业:通信工程班级:通信2班指导老师:***学院:物理电气信息学院完成日期:2014.11.11Matlab指纹识别系统(姓名江帅璋2013级2班)摘要本文系统地介绍了指纹识别技术的发展和国内外研究应用现状,阐述了建立指纹识别系统的必要性和意义。
以数字图像处理为基础,研究指纹识别的原理和方法,重点分析基于神经网络指纹识别算法、滤波特征和不变矩指纹识别算法和指纹匹配算法,将matlab作为仿真工具,针对已有的三种指纹识别算法进行编程识别;并通过实验论证各种算法的优缺点。
关键字:指纹识别;算法;matlab仿真目录第一章绪论 (4)1.1 引言 (4)1.2指纹识别技术的发展和研究现状 (5)1.3 指纹识别研究的目的和意义 (7)1.4 本论文结构 (8)第二章指纹识别的理论和方法 (9)2.1指纹识别的基本原理 (9)2.2指纹识别系统工作流程 (9)2.3指纹识别技术的方法 (10)2.3.1神经网络指纹识别算法 (10)2.3.2 滤波特征和不变矩指纹识别算法 (11)2.3.3指纹匹配算法 (13)第三章matlab仿真实验结果与分析 (16)3.1 算法matlab仿真结果 (16)3.2 结果分析 (17)第四章总结与展望 (18)参考文献 (19)附录 (20)致谢.............................................................................................. 错误!未定义书签。
第一章绪论1.1 引言随着网络信息化时代的快速发展,个人身份的数字化和隐性化水平也得到了提高。
如何准确鉴定一个人的身份,保护信息安全是当今信息化时代必须解决的一个关键性社会问题。
目前,我国的各种管理大部分使用证件、磁卡、IC卡和密码,这些手段无法避免伪造或遗失,密码也很容易被窃取或遗忘。
基于Matlab的人体指纹识别程序设计(课程设计)
等级: 课 程 设 计课程名称课题名称 基于Matlab的人体指纹识别程序设计专 业班 级学 号姓 名指导老师年 月 日课程设计任务书课题名称 基于Matlab的人体指纹识别程序设计姓 名 专业 班级 学号指导老师课程设计时间教研室意见 意见: 审核人:一、任务及要求1)根据所学的知识和能力,利用Matlab软件设计程序实现根据指纹的大小、形状等特征,识别出不同的指纹;2)利用按键标志当前指纹识别的状态,例如录入状态、识别状态、清楚状态。
设计要求:1)对指纹识别的过程进行分析,掌握指纹识别系统算法的工作原理;2)进行指纹识别程序的方案设计;3)进行指纹识别程序的模块设计;4)要有必要的算法设计说明;5)写出课程设计报告。
报告中应包括原理框图、参数曲线分析、操作方法、算法分析、软件调试等,调试过程中遇到的问题,改进方法和总结体会;6)答辩。
二、进度安排周一:集中布置课程设计任务和相关事宜,查资料确定指纹识别程序设计总体方案。
周二~周五:完成人体指纹识别程序设计及仿真。
周六~周日:设计报告撰写,周日进行答辩和设计结果检查。
三、参考资料目 录1第1章 绪论............................................................................11.1 Matlab介绍 ......................................................................11.2 Matlab优势特点 ..................................................................11.3 指纹识别.........................................................................11.4 指纹识别技术的主要优点...........................................................2第2章 设计任务及要求...................................................................22.1 设计任务.........................................................................22.2 设计要求.........................................................................第3章 系统方案设计.....................................................................333.1 系统方案设计.....................................................................33.2 系统框图.........................................................................4第4章 系统软件设计.....................................................................44.1 主函数...........................................................................54.2 归一化和切割.....................................................................4.3 二值化...........................................................................794.4 细化.............................................................................4.5 中心点提取.......................................................................4.6 求特征点.........................................................................14164.7 指纹匹配.........................................................................17第5章 系统仿真及调试...................................................................20总 结..................................................................................错误!未定义书签。
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。
指纹识别系统本科毕业论文
指纹识别系统摘要指纹的唯一性和不变性决定了它在身份认证中的重要地位。
它是模式识别领域中使用最早,也是应用最广的生物鉴定技术。
随着低价位指纹采集仪的出现和高可靠性算法的实现,自动指纹识别技术越来越深入到人们的生活和工作当中。
另一方面,由于数字信号处理器(DSP)的迅猛发展,已经可以满足图像处理中的运算量要求。
本文首先介绍了指纹识别系统的发展现状,以与指纹识别技术面临的难点和发展方向,分析了三种指纹采集技术的优劣,完成了指纹芯片的选型。
接下来讨论了指纹识别的有关概念与常规算法,然后在此基础上介绍了一种利用小波变换的指纹识别新算法,该算法利用指纹的子带小波变换系数近似服从广义高斯分布这一特点,从而仅使用两个参数就可代表指纹小波子带的特征,并以此为指纹识别的特征进行匹配。
该算法的优点在于:预处理算法简单、处理速度快;算法的数据存储量小(存储6个数,存储量为24字节。
近似于现阶段“ID+密码”方式的数据量),适合实际应用。
最后介绍了半导体指纹传感器MRB200的基本功能,并使用AVR mega16做为上位机实现指纹识别系统的设计。
关键词:自动指纹识别特征提取小波变换 AVR应用Fingerprint Identification SystemAbstractFingerprint has important state in identity verification for its exclusivity and invariability. Along with the emergence of the low cost fingerprint sensor and the realization of the highly reliable algorithm, the automated fingerprint identification technique is applied more and more in our life and work. On the other hand, because of the fast development of the digital signal processor (DSP), the DSP already can satisfy the request of abounding computing in image processing.First, this paper introduces the developing actuality, difficulties and direction on fingerprint identification technology, and analyses the advantages and disadvantages of the technology of fingerprint capturing; and at last selects the fingerprint sensor.So then, This paper discusses the relevant concept and the traditional algorithm of fingerprint verification, then put forward a new fingerprint verification algorithm based on wavelet transformation. This algorithm is on the base of the character that the wavelet subband coefficient approximately obedient to the generalized Gaussian density. So two parameters can represent the wavelet subband and can be used to match fingerprints as fingerprint's character. The algorithm's advangtage is simplity of pre-processing algorithm, fast processing speed; small data memory needed by the algorithm (need to save 6 data, 24 byte. Be close to the capacity of `ID+password'), which suit real application.Finally,this article introduces basic functions of the semiconductor fingerprint sensor MBF200, and uses AVR mega16 as upper machine to realize the design of fingerprint identification system.Key words:Automated fingerprint identification, Feature extraction, Wavelet transformation, AVR application目录第一章绪论11.1 引言11.2 指纹识别技术的研究背景21.3 指纹识别原理41.4 指纹识别技术面临的难点以与发展方向51.5 指纹采集技术比较71.6 特征提取与匹配91.7 性能评价91.8 本文所做工作与论文结构11第二章指纹识别算法122.1 指纹识别的基本知识122.1.1 总体特征122.1.2 局部特征132.2 指纹的特征提取与匹配算法142.2.1基于特征点的特征提取与匹配算法152.2.2 基于指纹纹理特性的新算法162.3 指纹奇异点检测算法222.3.1 指纹主向图的求取232.3.2 指纹奇异点的提取26第三章指纹识别系统的硬件设计293.1 MRB200指纹模块简介293.1.1 系统特点293.1.2 接口定义303.1.3 安装连接313.1.4 命令格式313.2 ATmega16 单片机介绍323.3 指纹识别系统的硬件设计333.4 指纹识别系统的软件设计39第四章总结与展望404.1 总结404.2 展望41参考文献42致43第一章绪论1.1 引言随着网络时代的来临,人们对于安全性的要求越来越高,如何准确的鉴定个人身份,保护信息安全是当今信息化时代必须解决的一个关键性社会问题。
基于ARM的指纹识别门禁系统的设计与实现的开题报告
基于ARM的指纹识别门禁系统的设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着人们对安全的要求越来越高,门禁系统在各种场合越来越普及。
传统的门禁系统主要采用IC卡、密码等方式进行身份认证,但是这些方式都有着各种弊端,例如IC卡可能丢失或者被人冒用,密码易被猜测等。
而指纹识别技术具有独特的优点,如不可复制、高精度、高速度等,因此越来越受到人们的关注。
本项目将基于ARM开发板和指纹识别模块,设计并实现一款基于ARM的指纹识别门禁系统。
该门禁系统实现了对用户指纹的采集和匹配,同时还可以通过网络连接上位机进行远程控制,实现了对门禁系统的管理和控制,具有良好的安全性和便利性。
二、主要内容和技术路线本项目的主要内容包括:- 指纹采集模块:通过指纹识别模块采集用户的指纹信息,并将指纹信息存储到ARM开发板中。
- 指纹匹配模块:通过指纹识别模块对用户进行身份认证,判断是否有门禁权限。
- 门禁控制模块:通过驱动开发板上的继电器模块进行门禁的开关控制。
- 网络连接模块:通过硬件连接以太网模块,通过网络连接上位机进行远程控制。
技术路线如下:- 系统硬件设计:选用ARM开发板和指纹识别模块、继电器模块、以太网模块等相关硬件。
- 系统软件设计:采用ARM的裸机开发方式进行开发,对指纹采集、指纹匹配、门禁控制、网络连接等模块进行开发。
- 系统调试测试:进行系统测试和功能验证,调试系统软硬件问题。
三、预期成果本项目的预期成果包括:- 完成指纹识别门禁系统的设计和实现,实现了指纹采集、指纹匹配、门禁控制、网络连接等功能。
- 展示门禁系统的实际应用效果,验证系统的可靠性和实用性。
- 发表论文或报告,介绍整个设计过程和技术路线,分享经验和感悟。
四、项目计划本项目的计划如下:- 第一周:确定选题,阅读相关文献,了解市面上的各种指纹识别门禁系统和技术方案,熟悉相关的硬件和软件开发工具。
- 第二周:进行系统硬件选型和设计,绘制电路图和PCB布局图。
基于单片机的指纹识别电子密码锁的设计毕业设计
毕业设计基于单片机的指纹识别电子密码锁的设计目录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。
基于ARM自动指纹识别系统研究
基于ARM自动指纹识别系统研究
谢春光
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2009(025)010
【摘要】随着新型半导体指纹采集传感器件和DSP,CPLD技术的发展,自动指纹识别技术正向着小型化和嵌入式的方向发展;深入研究了ARM、CPLD、FPS200芯片及其外围器件结构特性,设计出了系统的硬件原理图并制作硬件电路板;设计了系统的USB通讯程序和上位机人机交互软件;最后进行了联机调试,得到了预期的实验结果.
【总页数】3页(P292-294)
【作者】谢春光
【作者单位】541004,桂林,桂林电子科技大学计算机与控制学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP317.4
【相关文献】
1.基于ARM的自动施肥农业机器人系统研究 [J], 赵瑛琦;吕剑;贾晓晓;张俊梅
2.基于ARM的地铁自动检票机控制系统研究 [J], 杨超;张冬泉
3.基于ARM的冷镦机变频自动控制系统研究 [J], 刘彦磊;石维佳
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基于arm的指纹识别毕业设计
毕业设计(论文)中文题目基于ARM的指纹识别系统英文题目Fingerprint Identification system based onARM院系:光电及通信工程专业年级专业:2010级通信工程姓名:郑才育学号:0906052251指导教师:唐骏职称:讲师2014 年月日基于ARM的指纹识别系统毕业设计(论文)诚信声明书本人郑重声明:在毕业设计(论文)工作中严格遵守学校有关规定,恪守学术规范;我所提交的毕业设计(论文)是本人在唐骏指导教师的指导下独立研究、撰写的成果,设计(论文)中所引用他人的文字、研究成果,均已在设计(论文)中加以说明;在本人的毕业设计(论文)中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,未篡改实验数据。
本设计(论文)和资料若有不实之处,本人愿承担一切相关责任。
学生签名:年月日2基于ARM的指纹识别系统基于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ARM11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532MHz。
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:ARM11,指纹识别,特征识别,图像处理3基于ARM的指纹识别系统AbstractThe 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 ARM11 kernel. According to performance is divided into two different series: this series of core clock frequency has reached 532MHz.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: ARM11,Fingerprint Identifier,Feature Point,Image Processing.4基于ARM的指纹识别系统目录第一章概述 (1)1.1指纹课题的研究与应用背景 (1)1.1.1指纹采集器原理与类型 (1)1.2 嵌入式系统概述 (2)1.3指纹算法概述 (4)1.3.1指纹预处理算法 (4)1.3.2指纹图像识别算法 (4)第二章系统设计方案 (5)2.1指纹识别系统的概述 (5)2.2指纹系统硬件设计方案 (5)2.2.1指纹采集器介绍 (6)第三章指纹预处理算法的设计 (8)3.1指纹图片畸变处理算法: (8)3.2指纹图像的分割计算: (10)3.3指纹均衡 (11)3.4指纹收敛处理 (13)3.5指纹的平滑处理: (14)3.6指纹的增强处理: (14)3.7指纹的二值化细化处理: (15)4纹识别算法的设计 (18)4.1指纹图像的特征 (18)4.2指纹图像特征提取算法 (19)4.3特征点的匹配算法 (20)5.指纹识别系统的实现 (22)5基于ARM的指纹识别系统5.1软件运行环境的设置 (22)5.2指纹采集器接口设计 (23)5.3显示及UI功能的实现 (26)第六章系统调试与测试 (27)6.1指纹算法的验证: (27)6.2指纹采集接口的调试部分 (28)6.3系统运行的测试: (29)参考文献 (29)6基于ARM的指纹识别系统第一章概述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。
(毕业论文)基于MATLAB的指纹识别系统设计
大连民族学院本科毕业设计(论文)基于MATLAB的指纹识别系统设计摘要生物识别技术已经成为身份识别和网络安全的发展技术之一,其中指纹识别技术是目前公认的安全,准确,方便的身份认证技术之一,使之成为人们研究的热点。
本文主要设计一个基于matlab 的指纹识别系统。
首先主要介绍了指纹识别技术研究的背景,意义,及现状。
其次,实现了指纹识别系统,描述了指纹识别系统的基本结构,并且对指纹图像的预处理、特征提取、特征匹配这三个必要的环节的算法进行了详细地研究,在指纹图像预处理阶段,本文使用基于灰度的算法对图像进行了分割,同时,针对二值化后图像中仍存在的噪声,也进行了相应的修整处理,尽可能的为以后指纹特征的提取打好基础,从而成功地实现了对指纹数字图像的处理、特征提取、保存和匹配等功能。
最后,对指纹识别系统进行了仿真,仿真结果表明该系统可以较好的进行识别,准确率达到了95.1%。
关键词:指纹识别;预处理;二值化;特征提取;特征匹配AbstractBiometric technology has become one of the developing technologies for identity recognition and network security. And fingerprint identification technology is now recognized as one of the most safe, accurate and convenient authentication technologies, and it is a focus for researchers.This paper designs a matlab-based fingerprint recognition system. The first introduces the fingerprint recognition technology research background, significance, and the status quo. Secondly, to achieve fingerprint identification system, describes the basic structure of the fingerprint identification system, and the fingerprint image preprocessing, feature extraction, feature matching these three essential aspects of the algorithm is studied in detail in the fingerprint image pre-processing stage this article uses an algorithm based on gray image segmentation carried out at the same time, for the image after binarization noise still exists, but also for the corresponding trimming process, as much as possible for the future lay the foundation for fingerprint feature extraction and thus successfully achieved fingerprint digital image processing, feature extraction, storage and matching functions. Finally, the fingerprint identification system for simulation, simulation results show that the system can identify a better accuracy rate reached 95.1%.Key Words:Fingerprint Recognition;Processing;Binarization;Feature Extraction;Feature Matching目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1本课题背景和意义 (1)1.2指纹识别技术研究现状 (1)1.3本文的章节安排 (2)2指纹识系统设计 (4)2.1指纹识别系统设计基本结构 (4)2.2指纹图像分割 (4)2.2.1指纹图像分割介绍 (4)2.2.2 均值方差法 (5)2.3指纹图像的细化 (6)2.3.1指纹图像细化的预处理 (6)2.3.2 指纹图像细化方法计算 (7)2.4指纹图像的特征提取 (8)2.4.1 指纹特征提取概述 (8)2.4.2指纹特征提取和去伪特征 (9)2.5 指纹图像匹配方法 (10)2.5.1指纹图像匹配介绍 (10)2.6本章小结 (10)3仿真结果及其分析 (12)3.1仿真结果及分析 (12)3.2本章小结 (14)结论 (15)参考文献 (16)附录MATLAB程序 (17)致谢 (33)1 绪论1.1本课题背景和意义指纹识别技术的应用十分广泛,指纹因具有终生不变性及稳定性,而且不同人指纹相同的概率几乎为零,因此指纹自动识别系统被广泛应用于案例分析、商业活动中的身份鉴别等领域.目前有很多的生物测定技术可用于身份认证,包括虹膜识别技术、视网膜识别技术、面部识别、签名识别、声音识别技术、指纹识别等,具有安全、可靠的特点,其中自动指纹识别系统是目前研究最多、最有应用前景的生物识别系统。
基于MATLAB的指纹识别系统-本科生毕业设计(论文).doc
xx大学厦门工学院本科生毕业设计(论文)题目:基于MATLAB的指纹识别系统姓名: xx学号:系别:电子信息系专业:通信工程年级:级指导教师: xxx2015 年 4 月 7 日xx大学厦门工学院毕业设计(论文)独创性声明本毕业设计(论文)是我个人在导师指导下完成的。
文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明;其他同志对本设计(论文)的启发和贡献均已在谢辞中体现;其它内容及成果为本人独立完成。
特此声明。
论文作者签名:日期:关于论文使用授权的说明本人完全了解xx大学厦门工学院有关保留、使用学位论文的规定,即:学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅;学院可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。
保密的论文在解密后应遵守此规定。
论文作者签名:指导教师签名:日期:基于MATLAB的指纹识别系统摘要随着科技的不断发展,基于指纹所具有的普遍性,唯一性和不变性,以及指纹识别系统开发具有很高的可行性和实用性,使得它成为目前世界上最流行、也是最可靠的个人身份认证技术之一。
本文主要介绍了指纹识别技术的发展和世界上指纹识别系统的研究应用现状,分别阐述了指纹系统的必要性和意义。
以数字图像处理伟基础,分别研究了指纹识别的原理和方法,将Matlab作为仿真工具。
本文主要通过Matlab对指纹图像进行三方面的处理,分别是:图像预处理、指纹特征提取和指纹特征匹配。
图像预处理主要包括四个步骤:图像分割、二值化、细化。
对指纹预处理的主要原因是,可以去除原图像的冗余部分,以便后续的识别系统进行识别;指纹特征提取主要是提取指纹图像细化后的端点和分叉点;指纹特征匹配是通过两个指纹的图像进行特征点比较,来确定是否是统一手指的指纹图。
本文中有给出相应模块的Matlab程序及处理的结果。
通过实验结果可得,用Matlab 来实现指纹识别系统的设计是可行的。
关键词:Matlab,指纹识别,特征提取,特征匹配xx大学厦门工学院毕业设计(论文)Design and Implement of Web Chat System Base on AjaxAbstractWith the development of science and technology,Based on the fingerprint has universality, uniqueness and invariance, as well as the development of fingerprint identification system has feasibility and practicability is very high, making it one of the most popular personal identity authentication technology, the world is the most reliable at present.This paper mainly introduces the present situation of research and application of fingerprint identification technology and the development of the fingerprint identification system, illustrates the necessity and significance of fingerprint system. Based on digital image processing of Wei, the principle and method of fingerprint recognition are studied, the Matlab as a simulation tool.This paper mainly through the Matlab process, the three aspects of the fingerprint image, respectively is: image preprocessing, fingerprint feature extraction and fingerprint. Image preprocessing includes four steps: image segmentation, binarization, thinning two. The main reason for the fingerprint image preprocessing is to remove redundant parts of the original image, so that the recognition system for the follow-up identification; fingerprint feature extraction is to extract the fingerprint image thinning after endpoint and bifurcation point; fingerprint feature matching is carried out by comparing the image feature points of two fingerprints, to determine whether the fingerprint map integration finger.Matlab program and gives the corresponding module of the result in this paper. Through the experiment we can see the results, using Matlab to achieve the design of fingerprint identification system is feasible.Key Words: Matlab, Fingerprint identification,Feature extraction,Feature matching目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究意义 (2)1.3 研究内容 (3)1.4 论文组织 (3)第2章 Web版聊天系统的设计 (4)2.1 功能设计 (4)2.2 概要设计 (4)2.3详细设计 (10)2.3.1用户界面逻辑设计.............................. 错误!未定义书签。
基于单片机指纹识别密码锁设计任务书
2.毕业设计(论文)工作进度计划:
周 次
工作内容
1周
2-4周
6-8周
8-10周
收集参考资料
设计制作硬件电路
软件测试、完成电路调试
完成论文,准备答辩
教研室(学科组)主任签字:
(1)毕业设计主要内容
搜集ATMEG16单片机知识、单片机外围电路设计的相关资料
单片机控制的软硬件设计与实现
本专业英语译文五千字符以上
(2)毕业设计的主要技术指标
设计基于单片机的指纹识别电子密码锁
(3)毕业设计基本要求
完成软硬件设计、画出硬件原理图、软件程序编写调试电路及程序、
翻译相关英文资料
收集的文献资料(包括ATMEG 16单片机及模块资料)
毕业设计(论文)任务书
题目
(包括副标题)
基于单片机指纹识别密码锁设计
教师姓名
Байду номын сангаасXXX
职称
XXX
系别
XXX
学生姓名
XXX
学号
XXX
班级
XXX
成果形式
A论文B设计说明书C实物D软件E作品
■□■□□
任务下达时间
2022年12月18日
1.毕业设计(论文)课题任务的内容和要求:
(包括原始数据、技术要求、工作要求以及图纸、程序、实物等要求)
基于ARM—Linux指纹识别系统的设计
处 理器 为三 星公 司 的 ¥ C 4 0 其 核 心 架 构 为 A M 公 司 324 , R
l重 l 呈
图 2 系 统 硬 件 组 成
F g Bo kda rm fpafr srcu e i.2 lc iga o lt m t tr o u
收 稿 日期 :0 2 0 — 2 21—50
定 . 法 效 率 和精 确 度 较 高 。 嵌 入 式 生物 识 别技 术 应 用领 域 有 一 定 的 参 考 价值 。 算 在
关 键 词 :生物 识 别 ; 入 式 系统 ; R ; iu 嵌 A M9 L n x内核 ; 纹识 别 指 ‘
中图 分 类 号 : P 9 . T 31 4
W ANG We ,L h n mig i IC u - n
(ne noi U i rt e hooy H h o 00 8 , hn ) /nr gl n esyo cnl , o ht 10 0 C i Mo a v i fT g a
Ab t a t h p l a in o imere i e t c t n t c n lg i mo e wi ey u e y p o l sr c :T e a p i t f b o ti d n i ai e h o o y s c o i f o r d l s d b e p e,e p c al n e p n s e il f g r r t yi i i e t c t n tc n lg .T e  ̄U wi g d sg a e o d ni ai e h oo y h i f o o n e in b s n ARM9 a h o e o a d r lt r s te c r fh r wa e p a o m,a d a iu e n li f n n L n x k r e s
Embedded Applications基于ARM的自动指纹识别系统的设计
t■ 别■■讯 ■■关■. ■■ ■●● ■验 ■■ i 摘 ■■指 A ■ ■ I caton S0l i ● ■ ■■ ■■ ■ ■ PPI i on l ut
.
’Em b edded A PPI at i i c ong
描 述
微 处 理 器 接 口模 式
SP接 口模 式 I US B模式 . 用 内部 R 0M
置 过程 ,完 全 不 需要 本 地 端 控 制器
别 、 处 理 、 特 征 模 板 提 取 、 结 果 显 示 , 以 及 完 成 个 人 身 份 识 别
:
一 出 通 实 识
一
/ 册 功 能 。 主 要 由指 纹 识 别 、 注
ARM 9 理 、 VGA控 制 及 结 果 显 处
引 言
随着 图 像 处理 、模 式 识 别 方 法
全局 逻 辑 控 制单 元
系 统 中 大 多 数 外 围 器 件 与
DS P的 握 手 信 号 都 是 通 过 可 编 程
逻 辑 器 件 来 完 成 的 ,CPLD电 路 设 计 按 其 所 实 现 的 功 能 可 分 为 DS P寻 址 空 间 和 芯 片 读 写 信 号 两 个 模 块 ,其 中DS P寻 址 空 间 模 块 根 据 DSP输 出 的 控 制 信 号 和 数 据 空 间 选 择 信 号 分 时 寻 址 SRAM和 F LAS H两 个 存 储 体 。
刁 。
数 据 处 理 模 块
信 息 产 也 丞 金 资助 项 目( 日代 O 0 9 8 3 部 项 6 8 72
数 据 处 理 模 块 主 要 完 成 指 纹识
E coi eg & plao od ie ltnsh a 8 ltn Dsn Ap tn r-k ier i Ci l er c i c i i W lN k E coc n
基于STM-32指纹识别密码锁控制系统的设计与实现毕业论文
word文档可自由复制编辑本科生毕业论文(设计)题目:基于STM-32指纹密码锁控制系统的设计与实现基于STM-32指纹密码锁控制系统的设计与实现摘要:本文首先介绍了指纹密码锁控制系统的开发背景和意义,简单介绍了一些国内外常见的指纹识别装置和指纹识别密码锁,并指出了当前指纹识别控制系统存在的问题,再根据完整的指纹识别模块指令确定了本系统的目标和要求,以战舰STM-32为开发平台进行了系统的总体结构设计,阐述了系统的软、硬件组成,并重点探讨了指纹识别模块、键盘模块、LCD液晶显示模块和报警模块等几个主要功能模块的设计与实现。
最后,对系统的设计与实现做相应总结。
关键词:指纹识别;战舰 STM32;模式识别Design and Implementation of STM32-based fingerprint combinationlock control SystemAbstract: This paper introduces the fingerprint lock control system development background and significance simply, introduced some common fingerprint identification device and fingerprint identification combination lock at home and abroad, and points out the problems existing in the current fingerprint identification control system, according to the complete fingerprint identification module instruction to determine the objectives and requirements of this system, the warship STM - 32 as a development platform for the overall structure of the system design, this paper expounds the hardware and software of the system, and probes into the input fingerprint identification module, keyboard module, LCD liquid crystal display module and alarm module, etc. Several main function module design and implementation. Finally, summarizes the design and implementation of the system.Key words: Fingerprint identification; Warship STM32; Pattern recognition目录1绪论 (1)1.1开发背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1 总体研究现状 (1)1.2.2 指纹采集技术的研究现状 (2)1.2.3指纹识别技术的研究现状 (3)1.3本文主要研究内容和章节安排 (3)2系统总体结构设计 (4)2.1系统设计总体要求 (4)2.2硬件总体结构设计 (4)2.3软件总体结构设计 (5)3系统硬件模块设计与实现 (6)3.1指纹识别模块设计与实现 (6)3.2LCD液晶显示模块设计与实现 (7)3.3键盘模块设计与实现 (8)3.4报警模块设计与实现 (9)4系统软件模块设计与实现 (10)4.1键盘模块程序设计与实现 (10)4.2报警模块程序设计与实现 (10)4.3LCD液晶显示模块程序设计与实现 (11)4.4指纹识别模块程序设计与实现 (12)4.4.2指纹识别模式 (12)4.4.2指纹识别模式 (13)5系统实现结果 (14)5.1系统总体框架 (14)5.2指纹录入模式 (15)5.3指纹识别模式 (17)5.4结果分析 (19)6总结与展望 (19)参考文献 (20)致谢 (21)1绪论1.1 开发背景和意义指纹就是我们人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路,是人类在进化过程中自然形成的[1]。
基于ARM&Linux的考场指纹识别系统设计
( 阳理 工学 院计算 机科 学 与技术 系 河南 南 阳 南
摘
430 ) 7 0 4
要 : 用 ¥ C 4 0微 控 制 器 、 纹模 块 等 硬件 , 用 Lnx操 作 系 统 、Q i 使 3 24 指 应 iu S Lt 据 库 、 t 视 化 开 发 工 具 等 软 件 e数 Q可
仅 一 次 性 使 用 造 成 浪 费 , 外 指 纹 采 集 器 的 造 价 另 较高 。
品主人识 别等 方 面得 到 了 应 用 , 以后 将 会 在 更 广 泛 的领 域得 到应 用 。指 纹识 别 的应 用 , 高 了身 份识 提
・
别 的客观 性 、 正 性 和 效 率 等 。考场 指 纹 识 别 系 统 公 与其 它指 纹识 别 系统 相 比, 要 满 足识 别 的信 息量 需 大、 能够便 携移 动 、 作 方便 、 操 最好 能够 脱 离 计 算机 独立 使用 等要 求 。从 指纹 识 别 方 式 来 考查 , 当前 主
本 文所设 计 的“ 入式 考 场指 纹 识别 系 统 ” 主 嵌 ,
要具 有 如下功 能 : 是指 纹采 集 、 纹 比对和指 纹数 一 指
的指 纹信 息通 过 网络 传 送 给计 算 机 , 算 机 比对 后 计
将结 果再返 回到远端 的采 集器 。该 方式 的优点 是 需
据处 理功 能 ; 是数 据库 与信 息管理 功 能 , 二 能够 保存 和管 理大量 考 生 的信 息 ; 是 系 统 与 P 三 c机 数 据 库
造 价高 , 且 在 考 场 中 使 用 体 积 较 大 计 算 机 也 不 并
方便 。 第 二种 是 网 络 计 算 机 识 别 方 式 。该 方 式 与
基于单片机的指纹识别系统设计毕业论文设计
本科毕业论文基于单片机的指纹识别系统设计摘要科学技术的发展在让社会进步的同时,也让传统的安全管理系统受到威胁。
生物识别技术的出现给身份识别的研究带来了突飞猛进的发展。
每个人都有着自己特有的特征,用本身的特征来验证身份有着得天独厚的优势。
本文概述了自动指纹识别系统的研究现状和指纹识别系统的算法流程,以及在此基础上的指纹图像的分割算法和指纹图像细化算法,并完成基于单片机的指纹识别系统硬件电路设计。
应用TFS-M51指纹识别模块,设计基于单片机的指纹识别硬件电路,形成一个独立的指纹识别系统。
该系统实现单片机和指纹模块之间的串口通信。
通过操作独立式键盘按键,向指纹模块的DSP芯片发送相应指令,从而执行添加用户、删除指定用户、删除全部用户、认证用户,以及管理用户权限等功能。
关键词:生物识别技术;指纹识别;串口通信;单片机ABSTRACTThe development of science and technology made the social go forward, but at the same time it also makes the traditional safety management system under threaten at the same time. The emergence of biometric technologies brought a rapid development for the research of identification. For everyone has their own special features, with the characteristics of itself to verify identity has a unique advantage. Automatic fingerprint identification technology has been widely used in public security, such as the customs, the bank, the network security and other places which need identification. This article provides an overview of the research of fingerprint identification system in present situation and the algorithm flow of it. On this basis, to do an analysis of the fingerprint image segmentation algorithm and the fingerprint image thinning algorithm, including the microcontroller-based fingerprint identification system hardware circuit design.With the application of TFS-M51 fingerprint module, I designed a hardware circuit system of fingerprint identification based on the MCU, in order to form an independent fingerprint identification system. The means of communication between MCU and fingerprint module in the system is based on serial communication. MCU sends a corresponding instruction to the fingerprint DSP chip module through stand-alone keyboard keys, in order to execute the functions, such as Add User, Delete the Specified User, Delete All Users, Authenticated Users, and Manage User Permissions and so on.Key words: Biometric technology; Fingerprint identification; Serial Communications; MCU (Microcontroller Unit)目录1.绪论 (1)1.1.研究的背景及意义 (1)1.2.指纹识别技术 (1)1.2.1.指纹识别技术特点 (1)1.2.2.指纹识别技术发展现状 (2)1.3.系统概述 (3)2.指纹识别原理 (4)2.1.指纹图像的分割 (4)2.1.1.指纹图像分割概述 (4)2.1.2.均值方差法 (4)2.2.指纹图像的细化 (6)2.2.1.指纹图像细化的预处理 (6)2.3.指纹图像的特征提取 (8)2.3.1.指纹特征提取概述 (8)2.3.2.指纹特征提取和去伪特征 (8)2.4.指纹图像的匹配 (9)3.硬件系统设计 (10)3.1.系统总体设计 (10)3.1.1.系统功能简述 (10)3.1.2.系统电路设计 (10)3.2.系统核心部件单片机 (11)3.3.其他模块电路 (14)3.3.1.电源模块 (14)3.3.2.时钟模块 (14)3.3.3.按键模块 (15)3.3.4.显示模块 (15)3.3.5.复位模块 (16)3.3.6.下载口模块 (16)3.4.指纹模块 (17)3.4.1.TFS-M51指纹识别模块 (17)3.4.2.TMS320VC5501 芯片 (18)4.软件系统设计 (20)4.1.TFS-M51指纹识别模块指令系统 (20)4.1.1.通信方式 (20)4.1.2.主要通讯协议命令说明 (21)4.2.单片机的程序设计 (24)4.2.1.键盘管理及指示灯响应程序设计 (24)4.2.2.LED显示模块设计 (27)4.2.3.通信模块程序设计 (28)5.调试 (30)5.1.单片机的程序下载 (30)5.2.串口调试 (30)6.总结和展望 (35)参考文献 (36)致谢 (38)附录 (39)附录A 单片机最小系统电路图 (39)附录B PCB图 (40)附录C 元器件布局图 (41)附录D 单片机最小系统实物图 (42)附录E 单片机最小系统元器件清单 (43)附录F 程序清单 (44)1.绪论1.1. 研究的背景及意义科学技术的迅猛发展为人类的生产生活带来了极大的便利,大大地推动了社会的进步和发展。
基于单片机的指纹密码锁系统设计
参考内容
基于单片机的指纹密码锁是一种集成了生物识别技术和嵌入式系统技术的安 全装置。它通过采集并比对指纹信息来决定是否授予访问权限。这种密码锁具有 很高的安全性和便捷性,因此在家庭、办公场所、工业等领域得到了广泛应用。
指纹密码锁的发展可以追溯到20世纪90年代,当时人们开始研究生物识别技 术在安全领域的应用。随着科技的发展和人们安全意识的提高,指纹密码锁逐渐 普及。现在,指纹密码锁已经成为市场上的主流产品,需求量不断增长。
指纹密码锁是一种利用指纹识别技术来控制锁的开启与关闭的设备。它通过 采集用户的指纹信息并存储在芯片中,在开锁时进行比对,以判断是否为合法用 户。单片机作为控制核心,负责处理指纹信息、控制开关门等操作。
设计指纹密码锁的主要步骤包括硬件设计和软件设计。硬件设计主要包括指 纹采集模块、控制开关和报警模块等的设计。软件设计主要涉及指纹信息的采集、 存储和比对等操作。具体步骤如下:
1、选取合适的单片机作为控制核心,例如STM32系列单片机。
2、安装指纹采集模块,并连接单片机。该模块可采用光学或电容式指纹识 别技术。
3、设计控制开关,连接单片机,实现通过单片机的控制进行开关门操作。 4、添加报警模块,如遇到非法入侵,通过单片机控制触发报警系统。
5、在单片机中编写控制程序,实现指纹信息的采集、存储和比对等功能。
总之,基于单片机的指纹密码锁是一种非常实用的安全装置,具有很高的安 全性和便捷性。随着科技的不断进步和应用场景的不断扩展,我们有理由相信它 将成为未来安全领域的重要发展方向。
参考内容二
在当今社会,随着科技的不断发展,人们对于自身财产的安全性越来越重视。 其中,门锁作为保护家庭或重要场所的第一道防线,历来受到广泛。传统门锁存 在被钥匙遗忘、复制钥匙等风险,因此,指纹密码锁作为一种新兴的安全防护设 备,逐渐进入人们的视野。本次演示将介绍一种基于单片机的指纹密码锁的设计。
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v .. . ..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. . . 资料. .v .. . ..AbstractThe 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 . . . 资料. .v .. . .. 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. . . . 资料. .v .. . ..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。
. . . 资料. .v .. . ..“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[22]。
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[5]。
. 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[6]。
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。
. . . 资料. .v .. . ..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[10].。
. . . 资料. .v .. . ... . . 资 料. .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:否图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v .. . ..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[10]。
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。