基于dsp的指紋生物特征識別系統(tǒng)的設(shè)計課程設(shè)計說明書-wenkub
2023-07-08 23:27:12 本頁面
【正文】 頻都非常高 ,都外擴了大 量的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器 ,成本都非常高難于進入嵌入式應(yīng)用設(shè)備中。隨著指紋檢測技術(shù)和指紋識別算法的不斷改進 ， 指紋識別技術(shù)還將在越來越多的部門 得到更廣泛的應(yīng)用 。 針對指紋的唯一性和終身不變性的特點．提出了一種基于 FPS200固態(tài)指紋傳感器和 TMS320VC5402 DSP芯片的快速指紋識別系統(tǒng)，促使指紋識別設(shè)備向小型化、嵌入式、自動化方向發(fā)展；對系統(tǒng)的組成原理、指紋采集和指紋圖像處理力法進行了分析；結(jié)合 FPS200 和 TMS320VC5402芯片的特性，對 系統(tǒng)硬件核心和圖像采集電路做了詳細介紹，并給出系統(tǒng)硬件設(shè)計方案、軟件設(shè)計流程 。山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計說明書 1 基于 DSP 的指紋生物特征識別系統(tǒng)的設(shè)計 目 錄 目 錄 ............................................................... 1 摘 要 ............................................................... 2 任務(wù)提出與方案論證 ............................................... 3 任務(wù)提出 ..................................................... 3 方案論證 .................................................... 3 總體設(shè)計 ......................................................... 4 指紋識別系統(tǒng)原理 ............................................ 4 指紋采集與指紋圖像處理方法 .................................. 4 詳細設(shè)計 ......................................................... 6 硬件設(shè)計 .................................................... 6 DSP 處理器與 FPS200 指紋檢測芯片相連 ................... 9 DSP 存儲空間擴展 ...................................... 10 擴展串行通 信口 ........................................ 13 其他電路設(shè)計 .......................................... 14 ................................................... 17 總結(jié)與致謝 ......................................................... 21 參考文獻 ........................................................... 22 附 錄 .............................................................. 22 山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計說明書 2 摘 要 指紋識別技術(shù)通過分析指紋的局部特征，從中抽取詳盡的特征點，從而可靠地確認個人身份。實驗結(jié)果表明．系統(tǒng)指紋采集效率高，識別速度快，識別結(jié)果準(zhǔn)確可靠；該系統(tǒng)性能穩(wěn)定．實用性強，應(yīng)用范圍廣泛。 在指紋檢測與處理過程中有一個非常重要的問題 ， 就是依賴計算機來處理指紋特征還是依賴于嵌入式平臺 。本文所述的是基于研制一款低成本的用于指紋檢測與處理的模塊板，在該板上使用 TI 公司低成本的 DSP 處理器 VC5402 板上分別擴展了 512kB 的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計說明書 4 開發(fā)板提供了一個異步串口與計算機進行通信。圖中的學(xué)習(xí)模塊負責(zé)采集用戶指紋數(shù)據(jù)，對 指 紋圖像進行預(yù)處理，提取這些指紋的特征，作為將來的比對模板存人數(shù)據(jù)庫。光學(xué)采集器采集指紋是通過把手指沾上油墨后按在白紙上，然后用攝像機把圖像轉(zhuǎn)換為電信號。 取像設(shè)備 光學(xué)取像設(shè)備 半導(dǎo)體指紋傳感器 超聲波掃描 體積 大 小，比手指略大 中 耐用性 非常耐用 好 一般 成像能力 對汗多臟的手指成像模糊 手指上有汗?jié)n污垢不能成像 非常好 功耗 高 低 高 成本 高 低 很高 指紋鑒定過程的第一個階段是指紋圖像的采集階段，也就是指紋模板的錄 A階段。常見的指紋圖像處 理包括濾波增強、二值化、細化、提取特征點四個步驟。本系統(tǒng)采用一種用 Gabor 濾波與方向濾波結(jié)合對圖像進行增強的方法該方法結(jié)合Gabor 濾波器善下分離粘連脊線和方向濾波器善于連接斷裂接線的特點，能夠?qū)Φ唾|(zhì)量的指紋圖像進行有效的增強。 第四步則是紋路特征點的提取，在特征提取階段，選擇脊線端點和分歧點作為特征點，記錄每 特征點的類別、位置和方向信息，從而得到特征點 (特征模板 )。其采用程序空間與數(shù)據(jù)空間完全獨立的哈佛總線結(jié)構(gòu)．指令的執(zhí)行采用流水線結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有一到多個處理內(nèi)核，帶有片上硬件乘法器，指令執(zhí)行速度最快為幾十納秒，處理能力為 100 MIPS。由于DSP 外部最多支持擴展 32 k 數(shù)據(jù)空間．但是我們實際擴展了 512 k 的 SRAM，因此 SRAM 的 A17 地址線由 DSP 通過 CPLD 中的邏輯電路來控制，由此來選擇使用SRAM 的高地址段 256 k 存儲空間或者地址段 256 k 存儲 空間，這樣既符合 DSP的外擴空間要求，又使系統(tǒng)增加了更多的數(shù)據(jù)
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