基于生物特征识别的门禁演示系统的设计与实现

摘要

生物特征是指人类所共同具有、而又有个体差异性以至于可以区分不同人的生理和行为特点,如相貌、声音等等。生物特征识别技术利用计算机处理由采集设备获得的各种生物特征用于身份鉴别。和传统的基于物品(如钥匙、证件)和基于知识(如密码、口令)的身份鉴别技术相比,生物特征具有不会遗忘或丢失、不易伪造、使用方便等优点。其中,以声纹识别技术为例,人的语音声纹特征作为人的基本生理特征,具有得天独厚,不易伪造,不易模仿和不可替代的作用,并且相对来说更容易获取,传统的语音输入设备如电话,麦克风等都可以作为声纹识别的输入设备,不需要额外的成本。
　　本文以门禁系统为载体,设计并实现了一套基于声纹识别技术的演示系统。它以一个互动式的答题过关游戏,配合多媒体教学,让参观者切身体验了声纹特征识别技术。
　　对于声纹识别技术,本文较详细地介绍了语音信号预处理、特征参数提取、模式识别等几个阶段的原理,分析了相应的几种主流的算法。
　　在总体设计部分,本文根据系统功能需求分析和技术指标,从硬件和软件两个方面讨论了系统的设计方案。
　　在系统详细设计部分,本文按照系统功能划分,完成了三个模块的软硬件设计与实现。在声纹注册模块和声纹测试模块,通过后台vc程序配合前台flash程序,实现了声纹特征信息的注册功能、声纹教学部分和声纹测试Q&A部分的功能。在声纹识别模块,通过采用MFCC(Mel倒谱)方法进行特征提取,VQ(矢量量化)方法进行模式识别,实现了与文本无关的声纹识别部分的功能。
　　最后在文末,介绍了系统测试结果,以及对基于生物特征识别技术的门禁系统发展进行了展望。

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1 绪 论

1.1引言

1.2声纹识别技术简介

1.3门禁控制系统简介

1.4本文的工作

2 声纹识别技术详述

2.1引言

2.2预处理

2.3特征参数提取

2.4模式识别

2.5本章小结

3 系统总体方案设计

3.1系统总体框图

3.2系统总体流程描述

3.3本文需要设计实现的子系统

3.4软硬件实施方案

3.5开发工具

3.6本章小结

4 系统详细设计与实现

4.1声纹注册模块

4.2声纹测试模块

4.3声纹识别模块

4.4本章小结

5 系统测试与性能分析

5.1系统测试

5.2性能分析

5.3结论

致谢

参考文献