指紋識(shí)別在門禁系統(tǒng)上的應(yīng)用研究.pdf

1、作為生物識(shí)別重要的分支之一,指紋識(shí)別具有技術(shù)成熟、識(shí)別率和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。隨著指紋傳感器、計(jì)算機(jī)和圖像處理等領(lǐng)域的快速發(fā)展,指紋識(shí)別的應(yīng)用已從早期的刑事偵查擴(kuò)展到電子證件、考勤機(jī)和門禁系統(tǒng)等領(lǐng)域。其中,指紋門禁系統(tǒng)存在算法復(fù)雜化和設(shè)備小型化的矛盾。開發(fā)適用于ARM或DSP平臺(tái)的高性能算法體系,對(duì)將指紋識(shí)別推廣到市場(chǎng)更大的小型門禁系統(tǒng)意義重大。
　　指紋采集環(huán)節(jié),選擇STM32F429和FPC1011F分別作為系統(tǒng)的控制核心和圖像采

2、集設(shè)備。與DSP平臺(tái)上開發(fā)的指紋采集系統(tǒng)相比,新系統(tǒng)的性價(jià)比更高。
　　預(yù)處理環(huán)節(jié),采用改進(jìn)的正規(guī)化算法,并提出新的分割算法。正規(guī)化時(shí),將圖像分塊,并用圖像塊的均值和方差動(dòng)態(tài)調(diào)整期望均值和方差。分塊正規(guī)化在處理低對(duì)比度區(qū)域時(shí)比全局正規(guī)化的效果要好。分割時(shí),先用最大類間方差計(jì)算的灰度和梯度閾值初步提取感興趣區(qū)域,再用開運(yùn)算和環(huán)形模板對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行后處理。新分割算法具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性。
　　特征提取環(huán)節(jié),以細(xì)節(jié)點(diǎn)鄰域紋理特征和直

3、線特征對(duì)細(xì)節(jié)特征進(jìn)行補(bǔ)充,并提出提取指紋直線特征的新算法。為提取具有位移和旋轉(zhuǎn)不變性的細(xì)節(jié)點(diǎn)鄰域紋理特征,需構(gòu)造圓形復(fù)數(shù)濾波器。為提取直線特征,先在嵴線骨架上追蹤一段擬合誤差較小的基礎(chǔ)線段,再在基礎(chǔ)線段兩端按照一定條件生長(zhǎng)線段。細(xì)節(jié)點(diǎn)鄰域紋理特征和直線特征具有容易提取、存儲(chǔ)量小和匹配簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),適用于小型門禁設(shè)備。
　　匹配環(huán)節(jié),提出結(jié)合細(xì)節(jié)特征、細(xì)節(jié)點(diǎn)鄰域紋理特征和直線特征的分級(jí)匹配體系。首先用細(xì)節(jié)點(diǎn)鄰域紋理特征篩選可能匹配的細(xì)