嵌入式指紋采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其預(yù)處理算法研究的開題報(bào)告

嵌入式指紋采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其預(yù)處理算法研究的開題報(bào)告1.選題背景隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，生物特征識(shí)別技術(shù)及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸得到廣泛關(guān)注。其中，指紋識(shí)別技術(shù)作為一種非常成熟和可靠的生物特征識(shí)別技術(shù)，在安防、金融、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。嵌入式指紋采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其預(yù)處理算法研究是指紋識(shí)別技術(shù)的一個(gè)重要研究方向，它可以有效降低指紋識(shí)別系統(tǒng)的成本、提高系統(tǒng)的集成度和性能，并為指紋識(shí)別技術(shù)在移動(dòng)設(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用提供有利條件。2.研究意義本文的研究意義如下：（1）探索高效、低功耗的嵌入式指紋采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)路線，提高指紋識(shí)別系統(tǒng)的集成度和性能。（2）研究預(yù)處理算法，優(yōu)化指紋圖像的圖像質(zhì)量，提高指紋識(shí)別系統(tǒng)的準(zhǔn)確率和魯棒性。（3）應(yīng)用所研究的嵌入式指紋采集系統(tǒng)及其預(yù)處理算法在移動(dòng)設(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò)等場景中，拓展指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用范圍。3.研究內(nèi)容本文擬研究的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)：基于ARMCortex-M系列微控制器和圖像傳感器，設(shè)計(jì)和開發(fā)嵌入式指紋采集系統(tǒng)。具體包括硬件電路設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)等。（2）預(yù)處理算法研究：對采集到的指紋圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括圖像增強(qiáng)、濾波、噪聲消除、圖像配準(zhǔn)、紋線提取等操作，以獲得高質(zhì)量的指紋圖像，為后期的特征提取和識(shí)別打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（3）性能評估：使用自己設(shè)計(jì)的指紋采集系統(tǒng)和預(yù)處理算法對標(biāo)準(zhǔn)指紋數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，評估系統(tǒng)的指紋采集速度、識(shí)別準(zhǔn)確率和魯棒性。4.研究方法本文的研究方法主要包括以下幾個(gè)方面：（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法：采用硬件和軟件相結(jié)合的方式，以ARMCortex-M微控制器和圖像傳感器為核心，設(shè)計(jì)和開發(fā)嵌入式指紋采集系統(tǒng)。（2）算法研究方法：綜合利用數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域的技術(shù)和方法，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)指紋圖像的預(yù)處理算法，為指紋特征提取和識(shí)別提供高質(zhì)量的圖像。（3）實(shí)驗(yàn)評估方法：使用自己設(shè)計(jì)的指紋采集系統(tǒng)和預(yù)處理算法對標(biāo)準(zhǔn)指紋數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，評估系統(tǒng)的指紋采集速度、識(shí)別準(zhǔn)確率和魯棒性。5.預(yù)期成果本文的預(yù)期成果包括：（1）設(shè)計(jì)和開發(fā)基于ARMCortex-M微控制器的高效、低功耗的嵌入式指紋采集系統(tǒng)。（2）提出和實(shí)現(xiàn)一系列預(yù)處理算法，優(yōu)化指紋圖像的質(zhì)量和特征提取的效率，提高指紋識(shí)別系統(tǒng)的準(zhǔn)確率和魯棒性。（3）對設(shè)計(jì)的嵌入式指紋采集系統(tǒng)和預(yù)處理算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評估，并與現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證其性能優(yōu)越性和應(yīng)用價(jià)值。6.進(jìn)度安排本文的研究計(jì)劃如下：（1）2021年5月-2021年7月，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)和算法研究，并進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（2）2021年8月-2021年10月，進(jìn)行系統(tǒng)