基于WinCE下的嵌入式指纹识别系统研究与设计

论文摘要

指纹识别技术是一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。课题对嵌入式指纹识别系统做了初步的研究,完成了相应的开发,初步实现了整套指纹识别系统。论文介绍了课题开发的整个过程,着重从以下几方面做了阐述:在硬件部分采用了基于FPS200指纹采集芯片的指纹采集仪。并通过比较,确定采用Samsung S3C2440处理器及指纹采集仪来构建整个指纹识别硬件系统。结合Windows CE嵌入式操作系统最终完成了整个系统。文章中,笔者对指纹采集芯片和嵌入式系统所使用的Windows CE操作系统进行了深入地研究。在软件方面做了指纹采集程序和应用程序图形界面开发等工作。在算法研究方面,采用了图像分割、图像增强、二值化、细化、特征提取、伪特征去除、指纹匹配等处理步骤,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缺点,根据嵌入式系统的要求优选了适合各个步骤的算法,并根据硬件条件进行了一些改进。完成系统后,列出了该系统的相关试验数据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 指纹识别的国内外发展现状
• 1.2.1 国外指纹识别研究的历史与现状
• 1.2.2 国内指纹识别研究应用现状
• 1.3 本课题研究的目的和意义
• 1.4 指纹识别原理
• 1.5 嵌入式系统介绍
• 1.5.1 嵌入式系统的定义
• 1.5.2 嵌入式系统的构成、特点及应用前景
• 1.5.3 嵌入式处理器
• 1.6 本文结构安排
• 第2章 嵌入式指纹识别系统硬件平台
• 2.1 系统方案设计
• 2.1.1 系统初步规划
• 2.2 嵌入式识别系统硬件结构
• 2.3 指纹采集器
• 2.3.1 FPS200工作原理及其性能特点
• 2.3.2 FPS200指纹采集器的初始化
• 2.3.3 设置DCR,DTR值以得到最佳的指纹图像
• 2.3.4 Windows CE系统驱动模型
• 2.3.5 USB-FPS200指纹采集器的驱动程序的实现
• 2.4 本章小结
• 第3章 嵌入式操作系统的移植
• 3.1 几种典型的嵌入式操作系统介绍
• 3.2 Windows CE操作系统的特点
• 3.3 烧写BIOS
• 3.4 Windows CE开发环境的安装和编译
• 3.4.1 开发环境Platform Builder 4.2简介
• 3.4.2 开发环境Platform Builder 4.2的安装
• 3.4.3 创建NK.bin文件
• 3.4.4 创建当前工程的SDK
• 3.5 Windows CE操作系统的移植
• 3.5.1 对Nand Flash进行分区
• 3.5.2 恢复BIOS
• 3.5.3 烧写Eboot
• 3.5.4 烧写Windows CE内核
• 3.6 本章小结
• 第4章 自动指纹识别算法的研究
• 4.1 指纹图像预处理
• 4.1.1 指纹图像的分割
• 4.1.2 指纹图像的平滑
• 4.1.3 指纹图像的增强
• 4.1.4 指纹图像的二值化
• 4.1.5 指纹图像的细化
• 4.2 特征提取
• 4.2.1 细节点特征的提取
• 4.2.2 伪特征的去除
• 4.3 指纹比对
• 4.3.1 初匹配
• 4.3.2 坐标系调整
• 4.3.3 全局匹配
• 4.4 本章小结
• 第5章 指纹识别系统的应用软件实现
• 5.1 Embedded Visual C++（EVC）介绍
• 5.2 Embedded Visual C++（EVC）的远程调试
• 5.3 程序的设计
• 5.4 试验结果及其分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 进一步工作的方向
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 附录
• 1.系统硬件设备图
• 2.Windows CE系统移植到目标板的效果图