基于VC5409 DSP实现指纹识别系统的研究

论文摘要

指纹识别是指通过计算机,利用人体固有的指纹生理特征来进行个人身份鉴别的技术。由于人体指纹具有唯一性和不变性,使得指纹识别与传统的身份鉴别方法如使用个人密码或者个人识别码相比,具有更高的安全性和易用性。传统的高性能自动指纹识别系统大多是基于PC平台的,而当今民用市场对自动指纹识别系统的便携性和易用性提出了更高的要求,自动指纹识别技术正向着小型化和嵌入式的方向发展。笔者以C5409 DSP芯片为核心处理器,实现了一种应用于手机中的指纹识别系统。在前人研究的基础上,重点研究了新的指纹识别方法中的基本原理和关键技术——图像预处理和指纹特征提取与匹配,对算法进行了优化,并且验证了其性能。本文还详细介绍了硬件的设计与开发过程,包括硬件组成以及器件选型。测试结果表明,该指纹识别终端达到了识别指纹的基本要求。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 课题背景分析与研究意义
• 1.1.1 引言
• 1.1.2 生物识别技术
• 1.1.3 指纹识别技术
• 1.1.4 指纹识别的应用方向
• 1.1.5 研究动机与目的
• 1.2 本文研究的具体内容
• 1.3 全文框架
• 2 指纹识别原理
• 2.1 指纹的特征
• 2.2 指纹识别原理
• 3 图像预处理
• 3.1 方向图滤波
• 3.1.1 方向图的获取算法
• 3.1.2 方向图的平滑算法
• 3.1.3 方向滤波器的设计
• 3.1.4 滤波处理
• 3.2 二值化处理以及二值化后去噪
• 3.2.1 二值化
• 3.2.2 二值化后去噪
• 4 指纹特征提取与匹配
• 4.1 特征点提取
• 4.1.1 中心点的搜索
• 4.1.2 图像裁减
• 4.1.3 纹线跟踪
• 4.1.4 特征参数的提取
• 4.2 后处理
• 4.3 特征点对比与匹配
• 5 硬件结构
• 5.1 DSP
• 5.1.1 DSP 简介
• 5.1.2 DSP 芯片的选择
• 5.1.3 TM5320VC5409 特点
• 5.1.4 TM5320VC5409 基本电路设计
• 5.2 指纹传感器的选择及介绍
• 5.2.1 指纹传感器的选择
• 5.2.2 FP5200 工作原理
• 5.3 CPLD 模块
• 5.4 液晶显示部分
• 6. 软硬件调试
• 结论
• 攻读学位期间已发表学术论文
• 致谢
• 参考文献