基于ARM的指纹识别研究与实现

论文摘要

随着信息科学技术的飞速发展,拥有更高安全性的身份识别技术已成为许多系统首先考虑的要素,基于密码和令牌等传统的身份识别技术存在着容易遗失和盗用等隐患,而通过人的生物特征进行的身份认证则提供了一个更加可靠的解决方案。生物识别技术是以生物特征为基础,以信息处理技术为手段,将生物技术和信息技术有机结合起来。在众多的生物识别技术中,指纹识别技术是应用最为广泛的一种,它具有普遍性、永久性、可采集性、易实现性等优点,已成为最有效的生物识别技术之一,并且由于其实现成本相对于其他生物识别技术较低,目前在考勤终端、犯罪鉴别、信息安全等领域已得到广泛的应用。指纹识别技术是在指纹图像上提取出指纹的特征,然后通过一定的算法,把两个指纹的特征进行比较,最终得到两个指纹的匹配结果。目前指纹识别已经成为识别个人身份的有效手段,现代信息安全的迫切要求使得自动指纹识别系统成为研究热点,尽管市场上已经有了很多成型的指纹识别产品,但是因为指纹图像本身的噪音,皮肤的弹性等等因素,指纹识别的准确度和灵活性还不能满足实际应用要求,以及许多研究成果都因商业利益而未公开,理想的指纹识别系统到现在依然是一个很艰巨的研究任务。本文首先利用ARM9内核的32位处理器S3C2440A作为主控制器,采用指纹传感器FPS200作为指纹数据采集设备,通过串口实现对指纹数据的采集,其次对多种指纹识别算法进行研究,针对指纹预处理部分的滤波、锐化、方向图、二值化、细化等算法及其提取特征点和匹配特征算法进行细致的研究,并通过仿真对算法进行比较,对比仿真结果选定算法,最后对选定的算法进行编程,并在C++Builder软件设计的上位机软件上实现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 指纹识别的历史与现状
• 1.3 指纹识别的原理和方法
• 1.3.1 指纹识别的原理
• 1.3.2 指纹识别的方法
• 1.4 本文研究内容及文章结构
• 第2章 指纹图像处理算法
• 2.1 指纹识别算法概述
• 2.2 预处理
• 2.2.1 归一化
• 2.2.2 滤波
• 2.2.3 锐化
• 2.2.4 方向图计算
• 2.2.5 二值化
• 2.2.6 细化
• 2.3 提取特征点
• 2.4 指纹特征匹配
• 第3章 指纹图像采集模块设计
• 3.1 指纹传感器的类型
• 3.2 Mini2440开发板概况
• 3.3 FPS200的结构与性能
• 3.4 FPS200硬件电路设计
• 3.5 采集指纹图像
• 3.5.1 FPS200寄存器设置
• 3.5.2 采集指纹图像软件设计
• 第4章 指纹识别系统软件设计
• 4.1 指纹处理算法软件设计
• 4.2 串口通讯软件设计
• 4.3 上位机软件设计
• 4.3.1 C++Builder环境下的串口通讯
• 4.3.2 指纹识别用户软件设计
• 4.3.3 实验结果分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果