基于DSP的印鉴鉴别系统研究

摘要

近年来，随着我国经济的快速发展，在银行等金融领域中的票据流通量越来越大。而印鉴是国家法律法规规定的金融票据有效性的最重要凭证。因此，能否快速有效的对印鉴真伪进行鉴别关系到国家的金融秩序。印鉴的人工识别显然不能满足日益增加的票据流通的需求，而现有的印鉴鉴别系统几乎都是基于计算机构建，其成本高，体积大，集成度低，安全性差。为了解决这些问题，本文提出并完成了基于DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)嵌入式技术构建的印鉴鉴别系统，该系统集光学照明，印鉴图像采集和处理，鉴别结果输出于一体，能够较为快速有效地实现印鉴鉴别。
　　 本文通过分析几种照明方式和结构，选择白色LED阵列构成的矩形灯具作为光源，综合采用沐浴照明和低角度扩散光照明方式照明，并利用LightTools分析矩形灯具照度分布，确定LED阵列的结构和照明角度，实现印鉴的均匀照明。
　　 在系统的硬件电路方面，采用DSP芯片TMS320DM642作为系统的处理芯片；采用彩色的CMOS图像传感器MT9T001配合百万像素级镜头设计了系统的图像采集模块；通过配置CMOS传感器的工作模式(图像采集大小和采集速度)，得到了分辨率符合公安部标准的质量较好的印鉴图像；设计了包括键盘和字符型LCD在内的人机交互模块，用于系统的输入和输出；基于TMS320DM642的以太网通信模块，设计了系统的图像显示模块。
　　 在系统的软件设计方面，基于DSP/BIOS实时操作系统核在CCS开发环境下构建了系统的软件部分，包括印鉴图像的采集和网络显示程序，Bayer格式图像的解码、白平衡，印鉴图像的预处理，印鉴几何参数的计算，基于印鉴配准的鉴别程序；完成了全部程序代码的移植和部分优化；设计了DSP引导程序，实现了系统的脱机工作。
　　 最后，对系统进行合理的布局与安装，完成了系统的整机调试和鉴别实验。实验结果表明，本系统运行状态良好，可以在1秒左右完成印鉴图像的采集和鉴别，识别率为91％。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

1.1引言

1.2 DSP的发展与应用

1.3印鉴鉴别系统的发展与现状

1.3.1印鉴的人工识别

1.3.2印鉴自动鉴别系统的发展

1.4课题的主要研究内容

第二章 印鉴鉴别系统总体方案设计

2.1系统设计方案及各部分介绍

2.2主要器件的选择

2.2.1光源的选择

2.2.2图像传感器的选择

2.2.3 DSP芯片的选择与介绍

2.3本章小结

第三章 印鉴鉴别系统的硬件设计

3.1光学照明模块设计

3.1.1照明方式及结构

3.1.2光照均匀性分析

3.2图像采集模块设计

3.2.1光学成像镜头的选取

3.2.2TMS320DM642视频口结构及工作原理

3.2.3图像传感器MT9T001简介

3.2.4图像采集的电路与接口设计

3.3人机交互模块设计

3.3.1键盘接口电路设计

3.3.2 LCD接口电路设计

3.4网络显示模块设计

3.4.1 TMS320DM642片内以太网通信模块

3.4.2网络接口电路设计

3.5本章小结

第四章 印鉴鉴别系统的软件设计

4.1系统总体软件架构

4.1.1 DSP集成开发环境CCS

4.1.2 DSP/BIOS实时操作系统核

4.1.3系统软件架构及工作流程

4.2彩色印鉴图像的获取

4.2.1图像的采集与显示

4.2.2 Bayer格式图像的解码

4.2.3印鉴图像的白平衡

4.3印鉴鉴别的应用程序设计

4.3.1印鉴图像的预处理

4.3.2印鉴几何参数的计算

4.3.3印鉴图像的配准与鉴别

4.4 DSP引导程序设计

4.5本章小结

第五章 系统调试与鉴别实验

5.1印鉴图像采集实验

5.1.1采集图像大小的确定

5.1.2图像质量与采集速度

5.2代码的移植与优化

5.2.1代码的移植

5.2.2代码的优化

5.3系统整机鉴别实验

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢