基于tms320vc5402的指紋識別系統(tǒng)設計-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噪聲,需進一步對圖像進行平滑處理。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系數(shù)取為5是為了突出該點像素。實驗結果表明,該改進是可行的,有利于突出中心像素并有效去除隨機噪聲。 銳化濾波 對于由于積分運算所造成的模糊圖像,有必要對其模糊進行校正,進而增強指紋圖像的邊界。具體做法為增強指紋脊線與谷的對比度。這種增強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)過平均或積分運算后變得模糊的圖像的邊緣和輪廓變得清晰,并使細節(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行卷積預算,能實現(xiàn)高通濾波,進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,這就為特征點提取提供了基礎。為了提取特征點,需對指紋圖像進行分割。本文采取迭代閥值的方法對指紋圖像進行閥值分割。在圖像處理中,反復地用一種運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: ①設定初始灰度閥值T(如令T＝127),把指紋圖像的灰度值分為兩組R1和R2。 ?、谟嬎銉山M的平均灰度值u1和u2。 ?、壑匦略O定新的灰度閥值T。新的T定義為:T＝(u1+u2)/2。 ?、芤罁?jù)新的T對指紋圖像進行閥值分割。 這種方法是以自適應的閥值對指紋圖像進行二值化處理。實驗結果表明,該方法比設定固定閥值進行處理更有普遍意義,且行之有效。 指紋圖像在CCS 在設計中,。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的公共目標文件。利用CCS中的FileLoad Data ,。利用 CCS中的Image菜單,通過設置相關選項可以觀察處理前的圖像與處理后的圖像。 依據(jù)上述指紋識別預處理算法,實現(xiàn)了指紋識別預處理的DSP處理,達到了DSP處理指紋圖像的應用目的。結果如圖2所示。 圖2 實際指紋預處理結果本文針對TMS320VC5402 DSP的快速、高效的特點,。在指紋的預處理中,由于DSP具有10ns指令周期,使采用改進的極值濾波和改進的卷積核平滑濾波對指紋圖像進行一次、二次平滑實時處理成為可能。實驗結果表明,該方法能有效地處理指紋圖像的沖擊性噪聲和隨機噪聲。而迭代二值化的運算充分利用了DSP 五級流水線操作,達到了利用DSP對指紋圖像進行預處理的應用目的。 系統(tǒng)調(diào)試方法設計并加工好印制電路板后，就進入了硬件調(diào)試階段。首先應對電路板作細致的常規(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，就可以進入系統(tǒng)硬件調(diào)試階段。在硬件仿真時，首先要配置目標系統(tǒng)的存儲器映像，這是通過設置仿真器命令文件實現(xiàn)的。可以在仿真調(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，查看相應的SRAM單元，若確實將照設定交替變化，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，這里不再詳細闡述。4 總結通過此次DSP設計，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設計是我作為一名學生即將完成DSP課程的最后一次作業(yè)，他既是對學校所學知識的全面總結和綜合應用，又為今后走向社會的實際操作應用鑄就了一個良好開端，此設計是我對所學知識理論的檢驗與總結，能夠培養(yǎng)和提高設計者獨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，指導做設計是老師對學生所做的一次執(zhí)手訓練。其次，設計的指導是老師檢驗其教學效果，改進教學方法，提高教學質(zhì)量的絕好機會。設計提交的時間一天一天的臨近，在不斷的努力下我的DSP設計終于完成了。在沒有做設計以前覺得DSP設計只是對今年年來所學知識的大概總結，但是真的面對時發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯誤的。DSP設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次設計使我明白了自己原來知識太理論化了，面對單獨的課題的是感覺很茫然。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。總之，不管學會的還是學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的感覺。此外，還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。在此要感謝我們的指導老師對我們的指導，感謝老師們給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習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。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲和財富，使我終身受益。 參考文獻[1]喬瑞萍，催濤，[M].西安：電子科技大學出版社，[2]，算法與實現(xiàn)[M].北京：清華大學出版社，2002.[3]康華光，陳大欽. 電子技術基礎—模擬部分（第五版）［M]. 北京： 高等教育出版社，2005.[4]［M]..西安：西安電子科技大學出版社，2002.[5][戴明楨 , 周建江. TMS32054xDSP結構、原理及應用. 北京:北京航空航天大學出版社 , 2001[6]尹 勇 ,歐 輝 ,關榮鋒. DSP集成開發(fā)環(huán)境 CCS開發(fā)指南. 北京:北京航空航天大學出版社 ,2003[7]李靜梅，鄭超峰，[J].應用科技，2009,36（2）：3840.[8]王金龍，[M].北京：機械出版社，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]紀震，[M]。電子工業(yè)為出版社，2006.
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