毕业论文（设计）-基于三星ARM S3C2410的指纹识别系统.pdf

哈尔滨工程大学
硕士学位论文
基于三星ARM S3C2410的指纹识别系统
姓名:孙紫鹏
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:刁鸣
20070301
哈尔滨工程大学硕士学位论文
摘要
指纹识别技术是~种重要的生物身份识别技术,也是目前生物识别技术
发展的最为成熟的一个分支。作为一种飞速发展的技术,指纹识别已经在刑
侦领域大显身手,在银行身份认证等民用领域,这项技术也具有广阔的应用
空间。将指纹识别技术和嵌入式系统相结合可以使指纹识别技术的应用摆脱
空间与环境的限制,更加广泛的适用于各种场合。本论文对嵌入式指纹识别
系统做了初步的研究,主要做了以下几个方面的工作:
首先,分析了本课题国内外研究现状和发展方向,阐述了本课题研究的
必要性。考虑到基于逑到峁沟男酒哂星看蟮拇砉δ芎偷土募
格,本论文考虑基于目前较为先进的三星砥骱蚅嵌入式
操作系统来构建一个嵌入式指纹识别系统。
而后,对嵌入式系统所使用的嵌入式操作系统辛私樯堋6韵
统的硬件平台进行了初步的设计,根据系统的要求对芯片及其工作模式进行
了合理的选型和确定,并且绘制了原理图。在软件实现方面,采用了经典的
图像增强,二值化,细化,特征提取,伪特征去除等处理步骤,详细讨论了
各个步骤现有处理方法的思路,分析了这些算法的优点和不足;根据嵌入式
系统的要求优选了各个步骤合适的算法;构造了一种速度快、处理效果好的
细化算法,并完成了相应代码的编写。
关键词:指纹识别;嵌入式系统;煌枷裨銮浚惶卣魈崛
哈尔滨工程大学硕士学位论文


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关于本文创新点及独立完成工作的简要说明
作为一种理想的身份认证技术,指纹识别有着十分广泛的应用前景,它已经
成为生物特征识别技术的主流。早期的指纹识别系统需要在大型的计算机上处
理,但其便携性受到了限制,随着嵌入式技术的不断发展与更新,以及
嵌入式处理器性能的不断升级,使其处理数字图象成为可能。
本文着眼于嵌入式技术的研究,从硬件和软件两个方面入手完成指纹识别系
统的构建:在硬件方面,本文采用了现在广为流行的三星⒋
器作为核处理器,其特点是体积小、低功耗、成本低、高性能,读魉撸
供肺淼墓鸾峁梗阅躆,指令和数据咚貯
于总线的接口,以此处理器为基础本文初步完成了指纹识别系统的硬件平台电路
设计及指纹采集模块的设计。平台软件方面,介于僮飨低辰现渌僮
系统有着内核可剪裁,源码开放,并且是免费的,以及自带大量驱动程序的特点。
在此本文此操作系统应用到此平台上,并初步尝试了将僮飨低骋浦睞
平台之上及大量应用程序的加载。在此基础上本文又结合了枷馯接口
的便携式特点,将其和指纹传感器连接制作为指纹图像的采集模块。应用软件方
面,本文借助饪钋看蟮耐夹稳砑迪至酥肝仆枷竦牟杉胂允尽V肝
识别算法方面,本文通过对通用的指纹识别算法仿真并进行了验证。,
从硬件电路的设计到指纹识别算法的仿真均由本人一人完成,其中也借鉴了
一些他人的开发经验,经过验证,此指纹识别系统有着可行性,便携性的特点,
但将算法移植到此平台还有待进一步的研究与开发。
哈尔滨工程大学硕士学位论文
第绪论
本课题研究的目的和意义
人类指纹由于其唯一性和不变性而可以用在身份验证中,相对于传统的
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身份认证技术,指纹识别有着十分广泛的应用前景,是将来生物特征识别技
术的主流。嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件
可以剪裁,应用系统对功能,可靠性,成本,体积和功耗严格要求的专用计
算机系统。嵌入式指纹识别系统即是将指纹的采集和处理集于一身的单机系
统,可以做的很小,因此可以作为客户端应用于任何场合,是适应当代身份
认证要求的一种识别系统。指纹识别技术所具有多方面的优点,这使它成为
身份认证的主要技术:此外,国际形势的日益严峻也是指纹识别技术迅速发
展和普及的主要原因。指纹识别技术在未来的身份识别中的重要意义,鉴于
指纹识别广阔的应用前景,本课题将对嵌入式指纹识别系统进行研究。
生物特征识别作为身份认证手段的优势
身份识别就是通过特定方式确定用户身份的过程。根据被认证对象所掌
握的信息来确定其身份及利用被认证对象所拥有的物品对其进行身份识别,
由于其认证操作对象并不是被识别人本身,而是通过对物品蛑J进行的
识别来间接认证人的身份,有其固有的局限性。相比较而言,生物特征识