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一种新型指纹识别系统的设计与实现

作者:时间:2010-05-20来源:网络
摘 要: 针对目前对嵌入式的广泛需求,提出了一种基于TMS320VC5501 DSP芯片和HV7131R COMS图像传感器的。该采用独特的方法提高了存储器的可扩展性以及图像采集电路的灵活性,采用特别的图像处理算法显著提高了指纹图像识别的准确率和速度。实验结果表明,该识别系统图像采集速度快、识别精度高、适用性强,具有一定的参考价值。
关键词: TMS320VC5501;图像采集;算法

相对于人体其他的生物特征而言,指纹在唯一性、永久性方面有着明显优势,即使皮肤受伤磨损,只要不伤及真皮,也能重新长出。另外,指纹识别应用起来方便可靠,不会对人体构成损伤。基于这些特征,指纹识别技术受到了普遍重视,一系列带有身份识别和防伪功能的产品被开发,如指纹身份证、准考证、社会保障卡、银行储蓄卡等。随着计算机集成技术的提高,指纹识别设备已向小型化、自动化、嵌入式方向发展,并显示出旺盛的市场需求。
本系统采用高性能、低功耗的DSP芯片TMS320VC5501作为核心处理器,扩展了SDRAM和FLASH存储器,集成了CMOS图像采集、LCD、键盘、JTAG仿真接口USB等外设,紧凑、布局合理;充分利用了片上资源,仅用一片DSP芯片完成了从指纹图像获取、预处理、指纹匹配及结果显示等功能。系统既可以脱机工作,也可以通过接口进行二次开发,整合到其他系统中去。
1 指纹识别基本原理
指纹识别主要涉及指纹采集、图像预处理、特征提取、特征匹配等过程。首先,通过指纹采集设备获取指纹的数字图像,并对原始图像进行预处理,提高图像质量。然后,指纹识别算法从指纹图像中提取出所需的特征数据,根据需要将特征信息存入指纹数据库中。最后,用当前获得的特征数据与预存在特征库中数指纹模板进行比对,通过匹配算法计算出它们的相似程度,从而得到两幅指纹图像的匹配结果。指纹识别原理框图如图1所示,指纹图像预处理、特征提取、指纹匹配是整个系统的核心。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/151854.htm

2 系统硬件设计与研究
指纹识别系统硬件平台是应用程序与指纹识别算法运行的物理平台。综合考虑器件选型、结构简单、低功耗、低成本、工作稳定、可扩展接口与调试方便等方面的因素,确定了系统硬件设计方案,其组成部分为:核心处理器(DSP)、系统电源管理、存储设备(SDRAM和FLASH)、指纹采集头、人机交互模块(键盘和LCD)、在线仿真接口(JTAG)。整个系统硬件结构如图2所示。


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