基于ARM9嵌入式系统的指纹识别算法研究与实现

摘要

指纹识别技术是生物识别技术中的一种，由于指纹具有唯一性、永久性、普遍性和可采集性，使得指纹识别技术得到广泛应用。目前高性能自动指纹识别系统多数是基于PC平台，存在着体积大、不易携带、实时性差、价格高等缺点。嵌入式设备有着体积小、实时性高，价格低等特有的优点，因而在嵌入式设备上实现指纹识别，有着广阔的应用前景。
　　本文首先分析了指纹识别技术和嵌入式技术的发展概况，然后分析国内外已经提出的指纹图像处理、指纹特征提取算法。结合嵌入式系统实时性高的要求，采用方向图平滑、图像二值化和图像细化三个过程实现对图像的预处理，得到细化二值化图像。运用支持向量机确定指纹核心点位置，提出以指纹核心点建立直角坐标系提取指纹细节特征点的算法。在指纹匹配之前增加图像质量评估环节，为指纹匹配提供可靠依据，在分析已有三角形相似匹配算法的基础上，采用基于核心点的相似三角形指纹匹配算法，可降低匹配算法时间和空间复杂度，利于在嵌入式上实现。最后在ARM9和PC机上模拟实现嵌入式指纹识别系统，分析系统的拒识率FRR、误识率FAR和实时性。
　　实验表明，在指纹识别过程中，基于核心点的嵌入式指纹识别算法使匹配不受指纹图像的采集角度和尺寸大小影响，有较好的识别效果。

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附表索引

第一章 绪论

1.1人体指纹的形成及特点

1.2指纹识别技术的研究现状

1.3嵌入式技术的发展现状

1.4嵌入式指纹识别技术的研究意义

1.5本文的内容组织

第二章 指纹图像预处理和特征提取算法研究

2.1概述

2.2指纹图像预处理

2.3指纹特征提取

2.4实验结果

2.5本章小结

第三章 指纹图像质量评估和匹配算法研究

3.1概述

3.2指纹图像质量评估

3.3指纹匹配

3.4本章小结

第四章 嵌入式指纹识别系统实现

4.1系统总体设计

4.2指纹图像采集

4.3嵌入式ARM9处理平台

4.4软件设计

4.5实验与结果分析

4.6本章小结

第五章 总结与展望

5.1工作总结

5.2工作展望

参考文献

在读期间取得的科研成果

致谢