指紋識別在門禁系統(tǒng)上的應用研究.pdf

1、作為生物識別重要的分支之一,指紋識別具有技術(shù)成熟、識別率和可靠性高等優(yōu)點。隨著指紋傳感器、計算機和圖像處理等領域的快速發(fā)展,指紋識別的應用已從早期的刑事偵查擴展到電子證件、考勤機和門禁系統(tǒng)等領域。其中,指紋門禁系統(tǒng)存在算法復雜化和設備小型化的矛盾。開發(fā)適用于ARM或DSP平臺的高性能算法體系,對將指紋識別推廣到市場更大的小型門禁系統(tǒng)意義重大。
　　指紋采集環(huán)節(jié),選擇STM32F429和FPC1011F分別作為系統(tǒng)的控制核心和圖像采

2、集設備。與DSP平臺上開發(fā)的指紋采集系統(tǒng)相比,新系統(tǒng)的性價比更高。
　　預處理環(huán)節(jié),采用改進的正規(guī)化算法,并提出新的分割算法。正規(guī)化時,將圖像分塊,并用圖像塊的均值和方差動態(tài)調(diào)整期望均值和方差。分塊正規(guī)化在處理低對比度區(qū)域時比全局正規(guī)化的效果要好。分割時,先用最大類間方差計算的灰度和梯度閾值初步提取感興趣區(qū)域,再用開運算和環(huán)形模板對感興趣區(qū)域進行后處理。新分割算法具有較強的穩(wěn)健性。
　　特征提取環(huán)節(jié),以細節(jié)點鄰域紋理特征和直

3、線特征對細節(jié)特征進行補充,并提出提取指紋直線特征的新算法。為提取具有位移和旋轉(zhuǎn)不變性的細節(jié)點鄰域紋理特征,需構(gòu)造圓形復數(shù)濾波器。為提取直線特征,先在嵴線骨架上追蹤一段擬合誤差較小的基礎線段,再在基礎線段兩端按照一定條件生長線段。細節(jié)點鄰域紋理特征和直線特征具有容易提取、存儲量小和匹配簡單的優(yōu)點,適用于小型門禁設備。
　　匹配環(huán)節(jié),提出結(jié)合細節(jié)特征、細節(jié)點鄰域紋理特征和直線特征的分級匹配體系。首先用細節(jié)點鄰域紋理特征篩選可能匹配的細