掌纹识别系统中的光源强度自动调节技术及其应用

摘要

近几年来，掌纹识别技术发展迅速，引起了较为广泛的关注，相应的掌纹识别设备也趋于成熟并逐渐地投入到市场中。目前应用最为广泛的是基于CCD和PC机的掌纹采集识别装置，由于采集设备受周围环境光变化的影响，以及采集设备自身LED等电子元器件的老化，产品生产过程中的差异，导致光强的不同，从而影响掌纹图像的质量，进而影响关键点的定位和特征的提取、匹配识别。因此本文设计了一套自适应光强调节系统，应用到原掌纹采集系统中，以保证采集到高质量的掌纹图像。
　　本文实现的掌纹识别系统的子模块主要包括设备采集模块、图像质量评估模块和光强自适应调节模块。设备采集模块主要在原有的掌纹采集设备的基础上，增加一组光源用于光强补偿，并利用采集设备上的MSP430型单片机的PWM控制功能，实现光源强度的调节。图像质量评估模块，主要利用算法评价掌纹图像的质量参考指标。根据光照特性对掌纹图像的实际影响，从图像的灰度均值和方差、Gabor特征以及方向对比度这三个指标对掌纹图像进行质量评测。光强自适应调节模块是以上两个子模块的连接枢纽，通过对采集到的掌纹图像进行质量评估，确定当前采用的补偿光是否使掌纹图像达到最优，进而通过控制芯片对调光单片机发送调节指令，实现对设备采集模块中的光源强度的适时调节。
　　通过实验确定了最优的光照强度区间，实验结果表明，在该灰度区间内，掌纹识别结果具有最小的等误率，降低了无法定位关键点的错误率。本文实现的自适应调光系统，很好的提高了掌纹图像的质量，解决了在复杂外界环境光下掌纹识别设备无法定位关键点和识别效果不佳的问题。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2相关理论的发展概况

1.3 本文的主要研究内容

1.4 文章结构

第2章 掌纹识别系统中的HTTP和FTP搭建

2.1 引言

2.2 嵌入式HTTP服务器

2.3 嵌入式FTP服务器的搭建

2.4 功能实现

2.5 本章小结

第3章 光强调节模块设计

3.1 引言

3.2 光强调节技术

3.3 脉宽调制技术

3.4 调光系统的软硬件设计

3.5 本章小结

第4章 掌纹图像质量评估模块的实现

4.1 引言

4.2 图像质量评价的方法

4.3 本章小结

第5章 实验结果分析及系统实现

5.1 引言

5.2 调光系统的实现

5.3 实验结果分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢