虹膜识别在门禁系统中的应用研究

摘要

随着信息技术不断的发展，数字化时代已经走进了人类生活的各个角落，个人身份认证和信息安全技术越来越变得重要。在当今世界，虹膜识别系统仍被公认为是识别精度最高的生物识别系统，虹膜识别技术通过人体独一无二眼睛虹膜的特征来识别身份，虹膜特征匹配的准确性甚至超过了DNA匹配，这种技术在生物测定行业已经被广泛认为是目前精确度、稳定性、可升级性最高的身份识别系统。虹膜识别系统被广泛的应用于各个领域，随着市场的需求，已经从一些机密场所发展到社会各行各业，机场，银行，金融、公安，出入境口岸，安全，网络，电子商务，考勤，门禁系统等。
　　本文是设计基于TI公司TMS320DM6446处理器的嵌入式虹膜识别系统，TI公司的达芬奇数字视频处理芯片具有强大的视频数据处理能，TMS320DM6446是一块集成了DSP和ARM的双核处理芯片，集成ARM处理器的优秀系统控制功能，控制和管理系统上的操作系统和所有的应用程序运行，集成DSP是C6000系列，具有强大数据处理能力，负责处理虹膜算法运算。本文的主要工作内容由如下几个部分组成：
　　1.介绍了当前主流的生物特征识别技术，重点介绍了虹膜识别技术。
　　2.介绍了常用的图像局部特征匹配算法的原理和过程，分析了局部特征算法应用于虹膜识别系统的可能性。结合虹膜图像的特殊性，本文对图像局部特征匹配算法进行了大量的改良和创新，在克服传统局部特征算法计算耗时长、空间需求大的局限性的同时，保留了局部特征算法诸多不变性的优点，成功将其引入到实时虹膜识别系统中，开发出具有实用意义的实时虹膜识别算法。
　　3.提出了虹膜特征描述子在线训练的概念，使得虹膜识别系统在日常的使用过程中，能够自动优化虹膜数据库保存的特征，使系统在长期使用的过程中能够逐步稳定的增加正识率，减少误拒率，并且对采集环境的变化拥有一定的自适应性
　　4.在已完成的嵌入式虹膜识门禁系统硬件电路基础上，实现电路板焊接、调试、测试工作。

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第一章 绪 论

1.1 识别技术概述

1.2 常见生物特征识别技术介绍

1.3 虹膜门禁系统的应用及价值

1.4 本论文的研究内容

1.5 本论文的结构安排

第二章 虹膜图像的获取与评估

2.1 清晰度判定的必要性

2.2 基于虹膜纹理特征的清晰度评价方法

2.3最优分类面设计

2.4 基于连续小波变换的清晰度判定

2.5 实际应用中的清晰度判定

第三章 虹膜内外边界定位与识别

3.1 传统虹膜定位方法

3.2 本文的虹膜定位算法

3.3 虹膜外边界的定位

3.4 本章小结

第四章 基于虹膜识别的门禁的硬件实现

4.1 系统硬件结构框架

4.2 图像采集模块

4.3 系统显示模块

4.4 存储模块设计

4.5 通信模块设计

4.6 IIC总线模块设计

4.7 电源模块设计

4.8 PCB设计

4.9 本章小结

第五章 虹膜识别门禁系统程序设计

5.1 集成开发环境

5.2 DSP/BIOS实时操作系统

5.3 虹膜算法的调试

5.4 算法的优化

5.5 DSP实时性问题

5.6 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献