基于ARM的掌纹图像采集系统的设计与实现

论文摘要

进入21世纪以来,信息安全已经成为社会各界关注的重要问题。随着IT技术的发展,传统的身份认证如身份证,IC卡,密码等方法都暴露出了易受攻击和存在失密的问题,造成严重的安全隐患和经济损失。于是,人们把目光转向了生物识别技术。基于掌纹的生物特征识别技术是近年来兴起的一个新的研究方向。由于掌纹特征具有唯一性,稳定性以及与生俱来,随身携带和终生不变的特点,具有广阔的发展前景。传统的掌纹识别系统都依赖于计算机等大规模集成电路来实现,掌纹图像的采集和识别算法的实现往往需要庞大的硬件设备的支持。因此,研究一套可方便携带,实时性强,高性能以及低成本的嵌入式掌纹识别系统具有重要的实际意义。本论文结合掌纹识别技术的应用情况,以ARM嵌入式技术为基础,提出了一种高性能,低成本的掌纹识别系统采集的硬件设计方法。本文主要从以下几个方面进行了研究工作:介绍了生物特征技术和掌纹识别技术及其研究发展现状。根据国内外掌纹识别系统的发展现状和市场需求,以ARM嵌入式技术为基础,提出了一个完整的掌纹识别系统图像采集的硬件设计方案,主要包括系统的图像采集模块和控制模块。基于ARM的掌纹图像采集系统的设计。介绍了图像采集系统中应用到的关键技术,详细阐述了基于ARM的掌纹图像采集系统的硬件设计电路和软件程序设计。最终设计实现了一套基于ARM的掌纹图像采集系统。系统控制模块设计。它提高了系统的整体性能,为ARM能够更快的进行图像采集提供了良好的硬件平台。同时,控制模块提供了良好的人际用户接口。完成了人机交互界面的设计,使得系统更加直观。最后,对整个系统设计进行整体测试,完成概括性总结。同时,分析了目前阶段系统的不足之处,并提出了若干改进建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 生物识别技术简介
• 1.3 掌纹识别技术在我国的发展现状
• 1.4 主要研究内容与论文结构
• 1.5 本章小结
• 第2章 掌纹识别系统整体硬件设计方案
• 2.1 系统设计平台选择
• 2.1.1 嵌入式系统的定义以及发展
• 2.1.2 嵌入式系统的应用领域
• 2.1.3 系统设计平台分析与比较
• 2.1.4 s3c2440 ARM9 简介
• 2.2 Linux 操作系统
• 2.3 人机交互系统软件Qt
• 2.4 系统硬件设计组成模块
• 2.4.1 系统设计整体架构
• 2.4.2 系统算法处理核心模块
• 2.4.3 系统掌纹图像采集模块
• 2.4.4 系统存储单元
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于ARM 的掌纹图像采集系统的设计
• 3.1 图像采集模块的搭建
• 3.1.1 图像采集摄像头
• 3.1.2 超声波模块UMR37
• 3.2 图像采集模块硬件电路方案
• 3.2.1 掌纹图像采集系统的硬件设计
• 3.2.2 CPLD 逻辑转换电路
• 3.2.3 电源单元
• 3.2.4 Flash 接口单元
• 3.2.5 SDRAM 接口单元
• 3.3 电路板印刷工作
• 3.3.1 电路板印刷设计原则
• 3.3.2 PCB 设计时对电路的抗干扰方法
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统控制模块的设计与实现
• 4.1 模块硬件电路设计
• 4.1.1 核心控制芯片 ARM9S3C2440 简介
• 4.1.2 控制模块整体硬件电路设计
• 4.2 控制模块软件设计
• 4.2.1 控制模块软件程序设计流程图
• 4.2.2 人机交互用户接口
• 4.3 本章小结
• 第5章 系统实际效果
• 5.1 系统平台环境
• 5-2 实验实际运行效果
• 5.3 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录