基于RFID和图像处理身份识别采集终端的研究与实现

基于RFID和图像处理身份识别采集终端的研究与实现

论文摘要

学生上课缺勤严重影响了高校的教学秩序,既影响学校的教学质量,也不利于学校对在校生的安全管理。如何使用现代化的手段,实现学生定位、规范学校考勤管理,成为亟待解决的问题。学生考勤具有特殊性:课间时间短,人数多,不能采用门禁考勤;一般的考勤策略中,不能解决代打卡现象;由于人数众多、数据库庞大等因素,人脸识别等生物识别技术手段的效率不高。本课题研究的是一种针对学生考勤的有效解决方案。该方案可实现学生进出无需刷卡操作,也不设置门禁,从而既不会出现学生排队刷卡影响正常教学秩序的情况,又有助于加强高校教学管理,具有较大的意义而且具有广阔的应用前景。学生定位考勤系统包括身份识别采集终端和上位机服务器软件两个部分组成。本文主要研究和介绍的是身份识别采集终端的设计。实现方面,用915M远距离RFID射频卡作为电子标签,识别距离13m;采集终端主要由射频读写器、图像采集单元、信息处理单元和通信单元组成。在每个教室的门口安装一个这样的采集终端,射频读写器可以读到每一个通过学生身上携带的电子标签,摄像头是顶装的,垂直向下拍摄,不会产生人像遮挡,识别准确,分析计算进出门人数。读写器识别的数目与图像处理后的结果对比,判断通过门口的学生身上是否携带多张卡片。考虑到学生群体数目众多的特殊性,不设置任何门禁,学生可以自由出入而实现考勤登记。每个终端通过RS-422通信与上位机相连,实时发送考勤数据。理论分析和实践表明,射频识别与图像处理相结合的方案,可有效判断和排除一人多卡、无卡等现象,有效防止学生代打卡考勤的出现。能够比较准确的定位学生当前在校园内的位置和统计学生上课出勤情况。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究目的和意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文主要工作与贡献
  • 1.4 本文组织结构
  • 第2章 相关理论和技术介绍
  • 2.1 RFID 技术发展历史概述
  • 2.2 RFID 技术原理
  • 2.3 射频卡的分类
  • 2.4 射频卡的存储结构和读写流程
  • 2.5 图像处理技术介绍及其发展
  • 2.6 图像处理算法
  • 2.7 本章小结
  • 第3章 方案对比和讨论
  • 3.1 系统要求分析
  • 3.2 定位策略与选择
  • 3.2.1 GPS 定位
  • 3.2.2 基于移动网络的定位技术
  • 3.2.3 WIFI 电子标签定位
  • 3.2.4 RFID 电子标签定位
  • 3.3 生物识别技术的分类与选择
  • 3.3.1 指纹识别
  • 3.3.2 人脸识别
  • 3.3.3 声音识别
  • 3.3.4 其他识别技术
  • 3.4 方案论述与系统结构
  • 3.5 方案可行性分析
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 终端硬件设计
  • 4.1 信息处理单元相关电路设计
  • 4.2 射频读写器相关电路设计
  • 4.3 图像处理相关电路设计
  • 4.4 通信电路设计
  • 4.5 供电电路设计
  • 4.6 本章小结
  • 第5章 终端程序设计
  • 5.1 读卡流程
  • 5.2 图像处理流程与算法
  • 5.2.1 图像采集
  • 5.2.2 图像预处理
  • 5.2.3 背景差分
  • 5.2.4 形态滤波
  • 5.2.5 相邻帧差
  • 5.2.6 背景更新
  • 5.3 终端与上位机通信
  • 5.4 本章小结
  • 第6章 实验结果及分析
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果
  • 相关论文文献

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