基于指紋傳感器FPS200的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)

1、434過(guò)程控制科學(xué)技術(shù)與應(yīng)用第19屆中國(guó)過(guò)程控制會(huì)議論文集基于指紋傳感器FPS200的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)李景萃,王 晶。(北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京,100029摘要:利用新型半導(dǎo)體指紋傳感器FPS200采集指紋圖像,以嵌入式￥3C4480為主處理器,給 出了一個(gè)低成本、高可靠性的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)AFIS(Automated Fingerprint Identification System的設(shè)計(jì)方案。詳細(xì)介紹了FPS200采集指紋圖像的工作流程,并對(duì)指紋識(shí)別算法進(jìn)行了 分析和介紹,在細(xì)化算法中提出了新的改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)可以簡(jiǎn)便可 靠地獲取指紋圖像數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)

2、行有效的分析處理。關(guān)鍵詞:自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng),FPS200指紋傳感器,預(yù)處理,細(xì)化引 言指紋識(shí)別是一種理想的安全身份認(rèn)證技術(shù)1。指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)常見(jiàn)有兩 種,即嵌入式系統(tǒng)和連接PC的桌面應(yīng)用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的完整系 統(tǒng),不需要連接其他設(shè)備或計(jì)算機(jī)就可以獨(dú)立完成其功能。而連接PC的桌面應(yīng)用系統(tǒng) 具有靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以多個(gè)系統(tǒng)共享指紋識(shí)別設(shè)備,可以建立大型的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。 但由于需要連接計(jì)算機(jī)才能完成指紋自動(dòng)識(shí)別的功能,限制了這種系統(tǒng)在許多方面的 應(yīng)用。本文采用基于ARM7TDMI的嵌入式通用處理器￥3C4480作為主處理器,采用半導(dǎo) 體指紋傳感器FPS200作為指紋采集器2,設(shè)

3、計(jì)了一種低成本、高可靠性的嵌入式指紋識(shí) 別系統(tǒng)。并且,把指紋圖像識(shí)別算法移植到MCU中,進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明該方案切實(shí) 可行。1自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)主要由FPS200指紋傳感器、￥3C4480、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器模塊、通信模塊(以太 網(wǎng)和串I:J、LCD顯示和按鍵控制電路等硬件組成33。系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。FPS200指紋傳感器是Veridicom公司推出的第三代半導(dǎo)體指紋傳感器,是一個(gè)理想的 接觸式指紋認(rèn)證的設(shè)備。FPS200芯片提供微處理器總線(MCU模式、串行外接模式 (SPI和USB模式,本方案采用微處理器總線(MCU模式進(jìn)行圖像的傳輸,如圖2所示。基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科

4、學(xué)基金項(xiàng)目(60704011和北京市教育委員會(huì)共建項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃(XKl00100435 第一作者:女,1981年生,碩士生。*通訊聯(lián)系人E-mail:.anFPS200指紋傳感器按鍵控制l LCD顯示控制器S3C4480以R T 太 L 網(wǎng) 80控 19制 A S 器 I 叵L二T_一壟堡塑竺竺塑lL型圖1系統(tǒng)硬件原理框圖存儲(chǔ)器Flash SRAMJTAG調(diào)試接口其他435圖2指紋采集模塊圖主電路采用￥3C44Bo作為控制器:FPS200與￥3C4480采用MCU模式接口通信,指紋 數(shù)據(jù)通過(guò)8位并行方式,經(jīng)控制器暫存于外擴(kuò)的SRAM,用于進(jìn)行指紋圖像預(yù)處理和

5、特征 提取的算法處理,如圖3所示。特征提取后,要把該指紋特征值對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)到外部 Flash中。LCD和按鍵用于人機(jī)交互,提示用戶指紋識(shí)別結(jié)果。2系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)圖3主控電路示意系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)包括指紋數(shù)據(jù)采集模塊、指紋圖像預(yù)處理模塊、特征提取模塊、指紋匹 配模塊、MCU與上位機(jī)通訊程序等部分,程序設(shè)計(jì)流程如圖4所示。2.1FPS200圖像采集流程采集指紋數(shù)據(jù)是程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。FPS200芯片的3個(gè)放電參數(shù)DCR(放電電流 寄存器、DTR(放電時(shí)間寄存器、PGC(可編程增益控制寄存器對(duì)采集指紋圖像的質(zhì) 量有一定影響。DTR參數(shù)控制電容器放電時(shí)間,延長(zhǎng)放電時(shí)間可以減少指紋圖像背景噪音;4

6、36過(guò)程控制科學(xué)技術(shù)與應(yīng)用第19屆中田過(guò)程控制會(huì)議論文集l 初始化lI N參一 Y I 采集指紋數(shù)據(jù)一. 指紋圖象預(yù)處理 J 特征提取,作為比對(duì)摸板存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中 一不匹配.提示選擇 。_去習(xí)存儲(chǔ)或重新輸入圖4系統(tǒng)流程圖 圖5整幅圖像采集流程圖增加DCR參數(shù)值同樣起到減少指紋圖像背景噪音的作用,但升高DCR同時(shí)必須減少DTR寫(xiě)RAH、RAL,設(shè)置起始行的地址寫(xiě)CAL,設(shè)置起始列地址寫(xiě)REH、REL,設(shè)置圖像結(jié)束的行地址寫(xiě)CEL,設(shè)置圖像結(jié)束的列地址N向CTRLA寫(xiě)入0x04二二等待行捕獲時(shí)間讀CTRLA等待AD轉(zhuǎn)換時(shí)間行的最后單元是否讀/Y l、像的最后單元是否讀/Y圖像捕獲結(jié)束圖6塊圖像采集

7、流程圖以維持圖像清晰度;PGC參數(shù)控制了指紋圖像與背景 的對(duì)比度。FPS200的初始化時(shí)需要設(shè)置這三個(gè)參數(shù)。 本文選擇FPS200工作在MCU模式。在該模式 下,有3種采集圖像的方式:采集一行圖像數(shù)據(jù);采 集整幅圖像;采集圖像的一部分。這3種方式分別通 過(guò)寫(xiě)控制寄存器CTRLA的0、1、2位來(lái)選擇。其中, 采集一行數(shù)據(jù)先寫(xiě)入行地址,設(shè)置控制寄存器CTR LA工作在行采集模式下,然后開(kāi)始AD轉(zhuǎn)化,需要讀 取CTRI。A判斷轉(zhuǎn)換是否完成,共256列數(shù)據(jù),讀取 256次完成一行數(shù)據(jù)的采集。其它兩種采集方式以行 采集為基礎(chǔ),流程圖如圖5、圖6所示。2.2指紋識(shí)別算法圖7給出了指紋識(shí)別算法處理過(guò)程的方框

8、圖,該 處理過(guò)程主要包括:圖像預(yù)處理、特征提取、細(xì)節(jié)匹 配。其中指紋圖像預(yù)處理主要完成從指紋的原始圖像 到細(xì)化圖像的轉(zhuǎn)化,是指紋識(shí)別的基礎(chǔ),主要經(jīng)過(guò)點(diǎn) 方向圖的計(jì)算、濾波、圖像增強(qiáng)、二值化及去噪、細(xì) 化、去偽特征點(diǎn)和脊線修復(fù)等處理過(guò)程引。圖7指紋識(shí)別算法處理過(guò)程其他4372.2.1指紋圖像預(yù)處理指紋圖像增強(qiáng)5采用基于方向圖的中值濾波的方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇適合的窗口,可以 在去噪的同時(shí),很好地保持細(xì)節(jié)。對(duì)于圖像細(xì)化,目前常用的細(xì)化算法有快速細(xì)化算法(骨架提取技術(shù)和OPTA算 法E6I。實(shí)驗(yàn)采用快速細(xì)化算法。針對(duì)細(xì)化后的圖像存在線寬不是單象素的問(wèn)題,進(jìn)一步細(xì) 化采用的方法是,判斷脊線點(diǎn)(象素為1周?chē)?/p>

9、8點(diǎn)(按順時(shí)針排列中是否有兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn) 在一起的情況,如果有則根據(jù)紋線走向判斷這兩個(gè)1是保留還是去除。實(shí)驗(yàn)證明該方法可以 保證細(xì)化后線寬為17I。2.2.2特征提取在細(xì)化后的指紋圖上就可以提取指紋的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)了。一般指紋細(xì)節(jié)特征點(diǎn)信息應(yīng)包括 如下內(nèi)容:(1特征點(diǎn)類(lèi)型,是紋線端點(diǎn)還是分叉點(diǎn);(2特征點(diǎn)坐標(biāo),這是在該坐標(biāo)系下的絕對(duì)坐標(biāo);(3特征點(diǎn)所在紋線在該特征點(diǎn)處的走向。采用基于交叉數(shù)的特征提取算法。模板如圖8所示,采用下面公式計(jì)算特征量Cn、Sn (Cn為交叉數(shù),Sn為8鄰域象素和:Cn=告IDH D i 81l=l如果Cn=1,Sn=1,該點(diǎn)為端點(diǎn)。如果Ca=2,Sn=2,3,4, 該點(diǎn)為連續(xù)

10、點(diǎn)。如果Cn=3,Sn一3,該點(diǎn)為分叉點(diǎn)。得到特征點(diǎn)后,就可以求得每個(gè)特征點(diǎn)的參數(shù)了。端點(diǎn)屬性為橫坐標(biāo)X,縱坐標(biāo)Y,紋線角度;紋線分叉點(diǎn)屬性為橫坐標(biāo)x,縱坐標(biāo)Y,三個(gè)分支 D8Dl D2D7D D3D6D5D4圖8特征提取模板D。 =n S438過(guò)程控制科學(xué)技術(shù)與應(yīng)用第19屆中國(guó)過(guò)程控制會(huì)議論文集間夾角,紋線角度。2.2.3指紋匹配指紋匹配目前最常用的方法是用FBI提出的細(xì)節(jié)。點(diǎn)坐標(biāo)模型來(lái)做細(xì)節(jié)匹配8I。為了能 快速找到兩幅指紋圖像的參考點(diǎn),可以通過(guò)減少被選參考點(diǎn)的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于分叉點(diǎn)在指 紋的細(xì)節(jié)特征中通常只占5%50%之間,這樣計(jì)算時(shí)間可以減少一半。指紋匹配的步驟:首先,因?yàn)檩斎胫讣y存在

11、旋轉(zhuǎn)、平移等變形,要找待判定的指紋與模 板庫(kù)中指紋的參考點(diǎn);其次,把這兩個(gè)參考點(diǎn)分別作為兩幅圖像的極坐標(biāo)原點(diǎn),.對(duì)當(dāng)前待判 定指紋的一個(gè)特征點(diǎn)求得其極坐標(biāo),再求得模板庫(kù)中的當(dāng)前指紋在該極坐標(biāo)位置是否有相同 類(lèi)型的特征點(diǎn),如有,則認(rèn)為兩特征點(diǎn)匹配;最后,看總的匹配數(shù)目是否大于一定閾值,如 是,則兩幅指紋圖像匹配,否則,匹配失敗。2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果把采集到的300*256個(gè)8位數(shù)據(jù)在VC環(huán)境下進(jìn)行預(yù)處理,如圖9所示,(a是原始 圖像,(b是經(jīng)過(guò)方向圖中值濾波后的二值圖像,(c是經(jīng)過(guò)修復(fù)后的細(xì)化圖像?？梢钥吹?細(xì)化圖像保持了原始圖像的基本特征,滿足作指征提取的要求。(a原始圖像 (b二值圖像 (c細(xì)化圖

12、像圖9指紋識(shí)別實(shí)驗(yàn)結(jié)果3結(jié)語(yǔ)該指紋采集系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)便、低成本地獲取可靠的原始指紋灰度圖像,MCU處理器保留 了多個(gè)接口,可以做進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。圖像預(yù)處理程序能夠有效去除各種噪聲的同時(shí)保持指紋 紋線的細(xì)節(jié)和固有形態(tài)。但是,該系統(tǒng)需要在算法方面作進(jìn)一步改進(jìn),以提高運(yùn)算速度和準(zhǔn) 確度,同時(shí),還應(yīng)該多次測(cè)試,判斷授假率和據(jù)真率。參 考 文 獻(xiàn)D3n Mahoni,n Maio,A K Jain,S Prabhakar.Handbook of Fingerprint Recognition SpringerM.New York,2003. 1-23孟磊,劉光達(dá),鄧廣福.朱平,田磊.基于FPS200的指紋采集

13、系統(tǒng)與圖像增強(qiáng)處理J.吉林大學(xué)學(xué)報(bào),2007, 25(3l 258262.E33劉旭,田捷.自動(dòng)指紋識(shí)別算法在嵌入式系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)J.計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用.2002,21:120124.43海深,周燕艷.本地自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.電腦學(xué)習(xí),2006,3:1112.IsD.Maio。L.Nanni.An efficient fingerprint verification system using integrated Gabor filters and Parzen Window Clas sifter刀.NeuroComputing,2005,68:208-216.63王業(yè)琳,寧新寶.尹

14、義龍.指紋圖像細(xì)化算法的研究J.南京大學(xué)學(xué)報(bào)。2003。39(4:468475.73楊小冬,寧新寶,尹義龍.自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)頂處理技術(shù)及細(xì)節(jié)特征提取算法的研究EJ3.南京大學(xué)學(xué)報(bào),2006。· 其他439 A 8A·Ross'A·觚J.Reismane 42(2:35卜361. hybrid tingerptint mateherJ.rn Recogn.2.03'36:166l一1673. on Automated FingerPrint Identification System Based FPS200 Fingerprint Sensor (

15、c圳ege.f . ·Li Inforn.1ation Science and Jing-cui,Wang Jing Technol.gy,Beijing University.f Chemil氏hn.Jpgy,Being,l.0029 tmixal.iUnllptlru.12ceosrs.Irln.gTerhiSprmt in using AFPb5S'2mc':A=I g.,一images,and s3C44B'0 newthe 00. j:es to trnrl AFls pr.gram is designed by algori'hm d a

16、new sent.s'he ihrawrof 'ng thiS AFIs can algorithm.Th,.e d ata slmplY and reliably and anaJysis and process this data in effectivle. Key words:AFIS,FPS200 Fingerprint Sens.r,prepr.cessing,thinning t acquisiti:n 'r.duees+the nniaclsCelzrylaa5n11丑1:lia:ed erp-d FPS20.o's,w,o.rkflow.f&q

17、uot;ngerprint acq霄uire fin,gerprint as s:e,neso.rs d矗嘲ge experiment.resultSshhat ega:黼;iferiuqca image printrecognit,andput inn:Jf三=二mi 6'''"'"" 基于指紋傳感器FPS200的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng) 作者: 作者單位: 李景萃, 王晶 北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京,100029 相似文獻(xiàn)(10條 1.期刊論文 黃鴻.李見(jiàn)為.王瑋 基于FPS200自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng) -傳感器世界2005,11(

18、8 本文詳細(xì)介紹FPS200指紋圖像傳感器的結(jié)構(gòu),特性和工作原理,并采用FPS200和DSP所組成的指紋識(shí)別系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法及相應(yīng)軟件設(shè)計(jì). 2.學(xué)位論文 劉丹 基于FPS200的指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn) 2006 本文所設(shè)計(jì)的指紋采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能是,采集指紋并在系統(tǒng)中對(duì)指紋數(shù)據(jù)做預(yù)處理,由于預(yù)處理過(guò)程是在PC機(jī)以外的系統(tǒng)中完成的,所以就不需 要把大量的原始指紋數(shù)據(jù)傳遞到PC機(jī),而只需把預(yù)處理后很少的指紋特征碼傳遞到PC機(jī)進(jìn)行指紋匹配,這樣就節(jié)省了指紋傳輸時(shí)間.按照設(shè)計(jì)過(guò)程,主 要包括三個(gè)大部分:指紋圖像采集,指紋圖像的預(yù)處理,指紋圖像特征匹配. 指紋圖像采集部分主要介紹了指紋傳感器的

19、工作原理;詳細(xì)地描述了基于指紋芯片F(xiàn)PS200的指紋采集系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn);指紋圖像處 理部分主要研究了適應(yīng)指紋芯片F(xiàn)PS200所采集指紋圖像的指紋處理算法,指紋圖像的預(yù)處理又分為灰度圖濾波去噪,圖像增強(qiáng),二值化,細(xì)化四個(gè)部分 .首先介紹了幾種圖像濾波方法,通過(guò)比較選擇方向?yàn)V波對(duì)原圖像進(jìn)行濾波去噪,然后用加權(quán)的方法進(jìn)行圖像增強(qiáng),接著使用方向二值化算法,對(duì)灰度 圖像進(jìn)行二值化,最后使用細(xì)化模板對(duì)二值化圖像進(jìn)行細(xì)化.在指紋匹配之前,首先要進(jìn)行特征提取,指紋圖像的特征提取主要是提取指紋的細(xì)節(jié)特征 及其位置.本文主要研究了指紋匹配的算法,在研究了大量的匹配算法的基礎(chǔ)上,提出一種新的不依賴圖像

20、中心區(qū)域的指紋匹配算法.這種算法根據(jù)三 角形的一些基本性質(zhì)來(lái)確定可能的匹配基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì),并在此基礎(chǔ)上求取變換參數(shù). 實(shí)驗(yàn)表明,本文提出的算法,運(yùn)算速度快,可有效增強(qiáng)指紋圖像,提取特征方法簡(jiǎn)單有效,可克服由于采集時(shí)造成的噪聲,并且算法簡(jiǎn)單,易于編 程實(shí)現(xiàn). 3.學(xué)位論文 徐明進(jìn) 嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)中幾個(gè)重要問(wèn)題的研究 2006 由于指紋具有唯一性和不變性,使得指紋識(shí)別與傳統(tǒng)的方法如密碼,信物或口令相比,具有更高的安全性和易用性.傳統(tǒng)的高性能自動(dòng)指紋識(shí)別系 統(tǒng)大多是基于PC平臺(tái)的,而當(dāng)今蓬勃發(fā)展的民用市場(chǎng)對(duì)自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的便攜性和易用性提出了更高的要求,自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)向著小型化和嵌入式 的方向

21、發(fā)展. 在嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)(Embedded automatic fingerprint identification system,以下簡(jiǎn)稱EAFIS中,人們將更多的精力放在了指紋識(shí)別 算法和嵌入式硬件平臺(tái)的研究上,對(duì)指紋采集模塊,指紋圖像的質(zhì)量評(píng)估和嵌入式管理信息系統(tǒng)的研究尚不夠深入,但是這幾方面對(duì)嵌入式指紋識(shí)別系 統(tǒng)的具體應(yīng)用來(lái)說(shuō)是必不可少的,本文主要針對(duì)這三個(gè)方面進(jìn)行深入地研究. 論文首先介紹了指紋識(shí)別技術(shù)的背景和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,給出了嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的原理,簡(jiǎn)單介紹了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案.然后重點(diǎn)研究 了固體半導(dǎo)體指紋傳感器FPS200在基于DSP的嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)中

22、的應(yīng)用,闡述了FPS200與DSP的硬件連接,FPS200的初始化,參數(shù)調(diào)整和指紋采 集程序的編寫(xiě),并完成指紋采集.隨后,論文分析了指紋采集質(zhì)量對(duì)后續(xù)指紋預(yù)處理和匹配的重要關(guān)系與作用.對(duì)于采集過(guò)偏的指紋,干指紋,濕指紋 和面積過(guò)小的指紋圖像,給出了相應(yīng)的質(zhì)量評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)并設(shè)計(jì)了基于該標(biāo)準(zhǔn)的自適應(yīng)采集功能,優(yōu)化了指紋采集,增加了系統(tǒng)的可靠性.最后,論文對(duì)作 為人機(jī)界面內(nèi)核的嵌入式管理信息系統(tǒng)(Embedded manage information system,以下簡(jiǎn)稱嵌入式MIS進(jìn)行了研究并且加以實(shí)現(xiàn).針對(duì)嵌入式指紋識(shí)別 系統(tǒng)需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量大,而存儲(chǔ)空間有限的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一套適合DSP運(yùn)行的管理

23、信息系統(tǒng),完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)信息的管理.在嵌入式管理信息系統(tǒng)中實(shí) 現(xiàn)的功能包括注冊(cè),登錄,查詢,修改,刪除,磁盤(pán)空間管理和磁盤(pán)格式化.本文研究的內(nèi)容完善了嵌入式指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),是嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng) 成熟應(yīng)用必不可少的重要組成部分. 4.期刊論文 孟磊.劉光達(dá).鄧廣福.朱平.田磊.MENG Lei.LIU Guang-da.DENG Guang-fu.ZHU Ping.TIAN Lei 基于 FPS200的指紋采集系統(tǒng)與圖像增強(qiáng)處理 -吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版2007,25(3 為了提高自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)AFIS(Automated Fingerprint Identification System

24、中指紋圖像采集的質(zhì)量,降低采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度,提出了一種 基于新型半導(dǎo)體指紋傳感器FPS200的指紋圖像采集方案.并通過(guò)平滑濾波,銳化,二值化等算法對(duì)原始圖像進(jìn)行了增強(qiáng)處理.在不同的工作參數(shù)和采集條 件下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).結(jié)果表明,該指紋采集系統(tǒng)可以簡(jiǎn)便可靠地獲取指紋圖像數(shù)據(jù),并且通過(guò)圖像增強(qiáng)處理能夠得到較清晰的圖像,適用于AFIS的各種后端處 理. 5.學(xué)位論文 耿國(guó)慶 基于USB接口的指紋圖像采集與處理的研究 2004 該文的主要工作是通過(guò)研究PC機(jī)與外圍設(shè)備的USB接口驅(qū)動(dòng)方式,實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)與指紋傳感器之間的控制和數(shù)據(jù)傳輸,完成了指紋圖像的采集工作,并對(duì) 采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理.為以后的嵌入

25、式指紋識(shí)別模塊的研究打下了基礎(chǔ).該文首先介紹了指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展概況和自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)(AFIS,主要闡 述了與自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,各種類(lèi)型的指紋采集傳感器,指紋識(shí)別算法,自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用等.針對(duì)本課題使用的電容式指紋傳感 器FPS200,詳細(xì)介紹了它的性能以及它的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,利用FPS200提供的USB總線接口,設(shè)計(jì)了指紋采集模塊,并完成了硬件電路的設(shè)計(jì),制版和調(diào)試工作.該 文的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)指紋采集模塊與主機(jī)的連接和數(shù)據(jù)傳輸,詳細(xì)剖析了USB總線協(xié)議和Windows WDM驅(qū)動(dòng)程序模型,分析了USB驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu),完成了 FPS200指紋傳感器在Windows2000系統(tǒng)中US

26、B驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)編寫(xiě)和調(diào)試.最后,利用指紋圖像自身的特點(diǎn),對(duì)基于方向圖的濾波器設(shè)計(jì)和指紋圖像濾波處理 進(jìn)行了研究,詳細(xì)給出了方向圖的計(jì)算和方向?yàn)V波器的設(shè)計(jì). 6.期刊論文 韋艷波.張海南.上官衛(wèi)華.WEI Yan-bo.ZHANG Hai-nan.SHANGGUAN Wei-hua 基于SPI協(xié)議的新型嵌入式 指紋采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) -測(cè)控技術(shù)2008,27(12 自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)(AFIS考慮的問(wèn)題主要包括移植性,識(shí)別速度和指紋數(shù)容量等關(guān)鍵問(wèn)題.為了解決這些問(wèn)題,提出了一種新的解決這些問(wèn)題的硬件 方案.在SPI協(xié)議下,利用TI公司高性能浮點(diǎn)數(shù)據(jù)處理芯片TMS320C6713和Veridi-com公

27、司固體指紋傳感器FPS200,第一次實(shí)現(xiàn)了DSP與FPS200通過(guò)多通道緩 沖串口McBSP實(shí)現(xiàn)指紋采集,提高了AFIS的移植性;TMS320C6713數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大,具有浮點(diǎn)數(shù)據(jù)處理能力,可以大大提高指紋算法的執(zhí)行速度;通過(guò)外擴(kuò)存 儲(chǔ)器SDRAM,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模指紋圖像的采集和存儲(chǔ);經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試,該方案的設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)大容量嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)(AFIS提供了較理想的硬件 平臺(tái). 7.期刊論文 李紅.韓書(shū)娜.范劍英 基于PXA270的嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì) -黑龍江科技信息2010,""(2 嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)集模式識(shí)別,光電技術(shù),圖像處理,智能卡,數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)于一身,

28、適用于多種身份驗(yàn)證的應(yīng)用場(chǎng)合,具有廣泛的應(yīng)用前景.提出了 基于Intel Xscale PXA270處理器和Linux嵌入式操作系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng),建立了指紋識(shí)別系統(tǒng)的框架,在此基礎(chǔ)上對(duì)指紋識(shí)別系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行 了設(shè)計(jì),同時(shí)給出了本系統(tǒng)所運(yùn)用的指紋圖像處理算法.這種設(shè)計(jì)方案具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可擴(kuò)展性和移植性強(qiáng),人機(jī)交互能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn). 8.期刊論文 陳慶接.李見(jiàn)為.張騰.王瑋 基于ARM9的嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng) -重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版 2004,27(9 主要介紹基于ARM9的嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,并具體說(shuō)明了該系統(tǒng)的硬件組成部分和軟件組成部分.其中硬件部分主要包括核心處理芯 片ARM9系列的S3C2500,指紋傳感器FPS200,存儲(chǔ)器,電源模塊和通信接口等.軟件部分主要包括系統(tǒng)初始化,指紋采集程序和通信程序等.解決了 S3C2500和指紋傳感器FPS200之間的時(shí)序沖突問(wèn)題.該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能有快速采集指紋,與計(jì)算機(jī)通信以及為后續(xù)的指紋處理建立一個(gè)完整可靠的平 臺(tái). 9.學(xué)位論文 李景萃 基于ARM處理器S3C44B0的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)研究 2008 指紋識(shí)別是在指紋圖像上找到指紋的特征,通過(guò)計(jì)算機(jī)模糊比較的方法,把兩個(gè)指紋的特征模板進(jìn)行比較,計(jì)算出它們的相似程度,最終得