嵌入式指紋識(shí)別算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在當(dāng)下的指紋識(shí)別系統(tǒng)中，廣泛采用前臺(tái)采集指紋圖像并傳輸?shù)胶笈_(tái)服務(wù)器進(jìn)行認(rèn)證的方式來(lái)進(jìn)行身份確認(rèn)。傳統(tǒng)USB Key對(duì)于身份的認(rèn)證是通過(guò)輸入PIN碼的方式進(jìn)行的。因?yàn)榇朔绞綍?huì)在PC機(jī)上會(huì)留有使用者正確錄入信息的記錄，所以這會(huì)將個(gè)人有效認(rèn)證信息暴露在網(wǎng)絡(luò)中，使得有價(jià)值的個(gè)人信息容易被攻擊者竊取，造成經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)不必要的損失。而相比較之下，通過(guò)錄入指紋而進(jìn)行認(rèn)證的USB Key的全部識(shí)別認(rèn)證過(guò)程都是在USB Key內(nèi)部完成的，所以有效的認(rèn)證信息不

2、會(huì)在PC機(jī)和網(wǎng)絡(luò)中留有痕跡。所以帶有指紋識(shí)別的USB Key會(huì)更好的保護(hù)個(gè)人的隱私與信息安全。
　　國(guó)產(chǎn)安全芯片LC698S是一種無(wú)內(nèi)存管理單元(MMU)SPARC架構(gòu)的芯片。本文主要介紹在無(wú)MMU支持的硬件環(huán)境中，為了解決程序運(yùn)行的內(nèi)存碎片的問(wèn)題，利用自定義的內(nèi)存池(Memory Pool)為指紋程序分配內(nèi)存空間，通過(guò)片內(nèi)RAM實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別功能的方案。本文對(duì)經(jīng)典的預(yù)處理算法以及以特征點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為特征值的識(shí)別算法作了進(jìn)一步的優(yōu)

3、化，尤其是對(duì)于指紋圖像的增強(qiáng)算法進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，提出了在指紋圖像方向場(chǎng)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行濾波增強(qiáng)的算法。除此之外，提出了分辨率動(dòng)態(tài)分布算法，這種算法降低了原圖像分辨率，改變了圖像像素點(diǎn)的分布與總的個(gè)數(shù)，從而節(jié)省了圖像存儲(chǔ)空間，使得圖像處理能夠在芯片內(nèi)部RAM空間中進(jìn)行，加快了圖像處理速度并增強(qiáng)了安全性，使得拒真率和識(shí)假率達(dá)到識(shí)別要求，同時(shí)縮短指紋識(shí)別時(shí)間。
　　本文針對(duì)LC698S所設(shè)計(jì)的嵌入式指紋識(shí)別算法的拒真率為0.03％，識(shí)假率

4、為0.026％，二者均符合設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。指紋認(rèn)證時(shí)間為300ms，小于設(shè)計(jì)指標(biāo)中的1.5s。指紋認(rèn)證時(shí)間具體是輸入的指紋圖像提取特征信息的時(shí)間以及與指紋模板進(jìn)行匹配的時(shí)間，其值為二者之和。需要特別指出的是，指紋認(rèn)證時(shí)間具體不包含傳感器采集與傳輸指紋圖像的時(shí)間。由于本文提出的算法滿足一對(duì)多的指紋匹配模式，存儲(chǔ)的指紋個(gè)數(shù)上限為20枚，所以對(duì)于輸入的指紋圖像所提取的特征信息需要與指紋模板庫(kù)中的指紋模板進(jìn)行一一匹配，這里的匹配時(shí)間同樣包含指紋模