基于tms320vc5402的指紋識別系統(tǒng)設(shè)計-資料下載頁
2025-06-05 16:28本頁面
【正文】 圖像傳輸過程中所形成的大多數(shù)沖擊性噪聲均被除去,但指紋圖像中還存在著隨機(jī)噪聲,需進(jìn)一步對圖像進(jìn)行平滑處理。本文采取兩次平滑濾波,一次是在極值濾波之后,一次是在銳化濾波之后。改進(jìn)的平滑卷積核為 系數(shù)取1/15而非原來的1/17的原因在于提高圖像的對比度。而卷積核中心像素加權(quán)系數(shù)取為5是為了突出該點(diǎn)像素。實驗結(jié)果表明,該改進(jìn)是可行的,有利于突出中心像素并有效去除隨機(jī)噪聲。 銳化濾波 對于由于積分運(yùn)算所造成的模糊圖像,有必要對其模糊進(jìn)行校正,進(jìn)而增強(qiáng)指紋圖像的邊界。具體做法為增強(qiáng)指紋脊線與谷的對比度。這種增強(qiáng)指紋圖像的高頻成分,使其邊緣清晰的方法稱為銳化。因此,銳化的目的在于使經(jīng)過平均或積分運(yùn)算后變得模糊的圖像的邊緣和輪廓變得清晰,并使細(xì)節(jié)清晰[2]。在本文中,銳化卷積核采用拉普拉斯算子[3]: 通過該卷積核對圖像進(jìn)行卷積預(yù)算,能實現(xiàn)高通濾波,進(jìn)而得到銳化后的指紋脊線。 指紋圖像經(jīng)過極值濾波、平滑濾波、拉普拉斯銳化濾波、平滑濾波后,大多數(shù)噪聲都已被消除,這就為特征點(diǎn)提取提供了基礎(chǔ)。為了提取特征點(diǎn),需對指紋圖像進(jìn)行分割。本文采取迭代閥值的方法對指紋圖像進(jìn)行閥值分割。在圖像處理中,反復(fù)地用一種運(yùn)算直至條件滿足而得到輸出圖像的方法稱為迭代。迭代閥值方法如下: ?、僭O(shè)定初始灰度閥值T(如令T＝127),把指紋圖像的灰度值分為兩組R1和R2。 ②計算兩組的平均灰度值u1和u2。 ③重新設(shè)定新的灰度閥值T。新的T定義為:T＝(u1+u2)/2。 ?、芤罁?jù)新的T對指紋圖像進(jìn)行閥值分割。 這種方法是以自適應(yīng)的閥值對指紋圖像進(jìn)行二值化處理。實驗結(jié)果表明,該方法比設(shè)定固定閥值進(jìn)行處理更有普遍意義,且行之有效。 指紋圖像在CCS 在設(shè)計中,。用指紋成像系統(tǒng)采集一幅*bmp格式指紋圖像,。在該指紋圖像的數(shù)據(jù)上面添加一個COFF文件的文件頭。*.out文件為TI的公共目標(biāo)文件。利用CCS中的FileLoad Data ,。利用 CCS中的Image菜單,通過設(shè)置相關(guān)選項可以觀察處理前的圖像與處理后的圖像。 依據(jù)上述指紋識別預(yù)處理算法,實現(xiàn)了指紋識別預(yù)處理的DSP處理,達(dá)到了DSP處理指紋圖像的應(yīng)用目的。結(jié)果如圖2所示。 圖2 實際指紋預(yù)處理結(jié)果本文針對TMS320VC5402 DSP的快速、高效的特點(diǎn),。在指紋的預(yù)處理中,由于DSP具有10ns指令周期,使采用改進(jìn)的極值濾波和改進(jìn)的卷積核平滑濾波對指紋圖像進(jìn)行一次、二次平滑實時處理成為可能。實驗結(jié)果表明,該方法能有效地處理指紋圖像的沖擊性噪聲和隨機(jī)噪聲。而迭代二值化的運(yùn)算充分利用了DSP 五級流水線操作,達(dá)到了利用DSP對指紋圖像進(jìn)行預(yù)處理的應(yīng)用目的。 系統(tǒng)調(diào)試方法設(shè)計并加工好印制電路板后，就進(jìn)入了硬件調(diào)試階段。首先應(yīng)對電路板作細(xì)致的常規(guī)檢查，防止短路和斷路情況的發(fā)生。加電后，檢查晶體是否振蕩，復(fù)位是否正確可靠，而后用示波器檢查5402的輸出時鐘CLKOUT是否按照指定時鐘模式工作。在作完這些檢查賓，就可以進(jìn)入系統(tǒng)硬件調(diào)試階段。在硬件仿真時，首先要配置目標(biāo)系統(tǒng)的存儲器映像，這是通過設(shè)置仿真器命令文件實現(xiàn)的?？梢栽诜抡嬲{(diào)試軟件目錄下改寫emuinit。cmd，使之每次啟動仿真器時自動加載，也可以在啟動仿真器后手動加載命令文件以初始化目標(biāo)存儲器映像。一般而言，仿真器存儲器映像與連接器存儲器映像應(yīng)一致。對SRAM的調(diào)試的基本思想是，首先對SRAM的兩具單元初始化為兩個不同的值，而后調(diào)試的主程序不斷交替這兩個單元的數(shù)值。具體方法是從一個單元讀出數(shù)據(jù)寫入另一個單元，由累加器作為傳遞單元。使用Debugger軟件，查看相應(yīng)的SRAM單元，若確實將照設(shè)定交替變化，則表明該部分沒有問題。對于鍵盤和LCD的調(diào)試，其方法不難，這里不再詳細(xì)闡述。4 總結(jié)通過此次DSP設(shè)計，我不僅把知識融會貫通，而且豐富了大腦，同時在查找資料的過程中也了解了許多課外知識，開拓了視野，認(rèn)識了將來電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識方面和動手能力方面有了質(zhì)的飛躍。DSP設(shè)計是我作為一名學(xué)生即將完成DSP課程的最后一次作業(yè)，他既是對學(xué)校所學(xué)知識的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會的實際操作應(yīng)用鑄就了一個良好開端，此設(shè)計是我對所學(xué)知識理論的檢驗與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高設(shè)計者獨(dú)立分析和解決問題的能力；是我在大三期間向黃老師所交的最后一份綜和性作業(yè)，從老師的角度來說，指導(dǎo)做設(shè)計是老師對學(xué)生所做的一次執(zhí)手訓(xùn)練。其次，設(shè)計的指導(dǎo)是老師檢驗其教學(xué)效果，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量的絕好機(jī)會。設(shè)計提交的時間一天一天的臨近，在不斷的努力下我的DSP設(shè)計終于完成了。在沒有做設(shè)計以前覺得DSP設(shè)計只是對今年年來所學(xué)知識的大概總結(jié)，但是真的面對時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。DSP設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次設(shè)計使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨(dú)的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。在此要感謝我們的指導(dǎo)老師對我們的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。 參考文獻(xiàn)[1]喬瑞萍，催濤，[M].西安：電子科技大學(xué)出版社，[2]，算法與實現(xiàn)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.[3]康華光，陳大欽. 電子技術(shù)基礎(chǔ)—模擬部分（第五版）［M]. 北京： 高等教育出版社，2005.[4]［M]..西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002.[5][戴明楨 , 周建江. TMS32054xDSP結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社 , 2001[6]尹 勇 ,歐 輝 ,關(guān)榮鋒. DSP集成開發(fā)環(huán)境 CCS開發(fā)指南. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社 ,2003[7]李靜梅，鄭超峰，[J].應(yīng)用科技，2009,36（2）：3840.[8]王金龍，[M].北京：機(jī)械出版社，2007.[9]許開宇，祝忠明，盧亞玲。數(shù)字信號處理[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005[10]紀(jì)震，[M]。電子工業(yè)為出版社，2006.
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