STM32的条状指纹采集与拼接系统
实际使用中,手指在划过传感器时,大部分情况下滑动方向是单调一致的,且速度差异不大,因此指纹各帧之间的运动趋势具有很强的相关性。为提高指纹拼接的速度,可以采用运动估计来获取初始参考点的位置,从而达到提高搜索效率的目的。具体实施时,如第N-1帧搜索到最佳匹配位置后,将该位置相对原点的位移(Vx,Vy)记为运动矢量,作为第N帧的搜索起点。匹配搜索时,利用单调一致性,可以采用八邻域模板进行搜索,即搜索参考点的8个邻域,取MAD最小的点作为匹配点再次进行搜索。若本次搜索最佳匹配点为参考点,则搜索结束,若搜索范围超过8,则也认为搜索结束。八邻域搜索模板如图4所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/159650.htm
2.3 指纹有效性和后处理
指纹采集和拼接结束后,需要对指纹图像进行有效性判断,AES1711采集到的指纹图像宽度较窄(128像素),如果指纹高度较小,则这枚采集到的指纹图像包含的特征信息量很少,后续的指纹特征提取和识别就不能很好地进行,因此当采集到的指纹高度小于一定值时,则认为指纹图像无效。这里定义指纹最小高度为192,即拼接后的指纹高度低于192像素,则视为无效图像进行丢弃处理。
目标指纹图像的后处理根据需要进行,如应用为指纹识别,因其自身带图像前处理,则采集和拼接过程中可不进行后处理,如应用为指纹采集,则可加入指纹后处理。后处理在完成整枚图像的采集和拼接后进行,主要包括去噪、规定化、均衡化处理等。
3 实验结果
在搭建好的硬件平台上进行实验,实验结果表明,本系统能完成实时采集和拼接,同时对干、湿指纹具有较好的适应性。STM32F103RD工作在72 MHz时,手指以45~50 cm/s的速率划过AES1711表面,系统能较好地完成拼接。其中两枚指纹经拼接结果如图5所示。
结语
由STM32F103RD和AES1711构成的指纹采集和拼接系统,具有体积小、速度快、鲁棒性好、功耗低、性价比高的特点,可以满足实时嵌入式系统的需求,特别是对成本和体积要求比较严格的移动嵌入式系统。
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