便携式指纹采集仪图像获取与处理的研究

论文摘要

本文首先介绍了指纹识别技术的发展概况和自动指纹识别系统(AFIS),主要阐述了与自动指纹识别系统相关的技术发展状况,各种类型的指纹采集传感器、指纹识别算法、自动识别系统的应用等。针对本课题使用的电容式指纹传感器MBF200,详细介绍了它的性能以及它的开发应用,利用MBF200提供的USB总线接口,设计了指纹采集模块,并完成了硬件电路的设计、制作和调试工作。最后,利用指纹图像自身的特点,对基于方向图的滤波器设计和指纹图像预处理进行了研究,详细给出了方向图的计算和方向虑波器的设计。论文主要做了以下几方面的工作:①研究系统的整体设计方案;②完成了硬件电路的设计、制作和调试工作;③完成了MBF200的USB驱动程序设计及部分调试工作;④研究了指纹图像的预处理及方向图的滤波器设计;⑤分析并实现了指纹图像的平滑处理;⑥详细给出方向图计算方法及方向虑波器设计并使之实现;⑦分析并实现了指纹灰质图的二值化处理。以上各项工作进展基本顺利,初步完成了上述工作,基本上达到了设计要求,为以后的嵌入式指纹识别模块的研究打下了基础。

论文目录

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1 绪论

1.1 课题的目的和意义

1.1.1 指纹识别技术概述

1.1.2 课题的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 指纹识别技术的发展

1.2.2 自动指纹识别系统

1.2.3 指纹采集设备

1.2.4 指纹处理算法

1.2.5 自动指纹识别系统应用

1.3 论文的主要内容

2 MBF200 芯片及系统硬件电路设计

2.1 指纹传感器MBF200 性能

2.2 MBF200 的结构

2.2.1 MBF200 的主要功能寄存器

2.2.2 MBF200 的接口模式

2.3 MBF200 的工作原理

2.4 系统硬件电路设计

2.4.1 系统设计概述

2.4.2 系统USB 接口电路设计

2.4.3 USB 连接控制单元设计

2.4.4 时钟电路及数据接口模式设计

2.4.5 系统电源设计

2.4.6 系统的EMC 设计

2.4.7 实验结果

3 系统软件设计

3.1 USB 驱动程序模型

3.1.1 Windows 对USB 的支持

3.1.2 UBS 驱动程序结构

3.1.3 USB 驱动程序接口

3.2 采集器驱动程序设计

3.2.1 驱动程序设计

3.2.2 固件程序设计

3.2.3 应用程序接口设计

3.3 实验结果

4 指纹图像数据的预处理

4.1 图像平滑处理

4.2 基于方向图的动态阈值二值化方法

4.2.1 方向图计算

4.2.2 方向图滤波

4.2.3 固定阈值法与动态阈值法

4.3 实验结果

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 后续工作展望

致谢

参考文献

附录

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