嵌入式低功耗不完全指纹识别系统的设计与实现

发布时间：2019-07-19 12:26

【摘要】：嵌入式指纹识别系统是对指纹的数字化采集,用数字图像的方式方法提取指纹特征信息,通过一定的识别算法完成匹配,最终利用指纹完成识别的功能。由于指纹算法在数字图像处理中需要大量的乘法和计算,于是以往的识别体系在硬件上通常行驶高性能DSP芯片或是高性能ARM系列处理器芯片,然而难免的限制了总体的能耗在特定水平之上,对体系的电池供电系统的寿命必然产生很大程度的影响。本文综合提出一种对于在双核构造的基础之上的高性能低能耗的嵌入式指纹识别识别体系设计,以此我们能够来实现其中包括注册,删除和认证等行为,对与ARM内核而且具有硬件加速器电路的ML67Q5250处理芯片来用作为识别指纹的主要控制模块以及合并着指纹的优化算法。结合着同时我们拥有超低功耗的16位单片机芯片MSP430f159能够用来控制按钮、显示、电机驱动等等以及其他的外围模块,最终得意我们确保系统具有功耗低,并且可以控制指纹识别模块在指纹识别模块的时间启动电能,减少高能量消耗模块的工作时间,从而降低能耗。当前,很多研究机构都广泛而深入的研究指纹识别领域的各种核心技术与科技,综合得出的算法在对较好的指纹图像时候处理起来效果比较好,不管是在识别速度或者精度方面都可以很好的保证,但对于低质量的不完整的指纹,因为有污垢的指纹、疤痕、断裂等,使得图像出现丢失和非线性严重的变形,那么在识别中存在很大的困难。根据我国的指纹档案中的信息,优秀指纹的比例是有限的,不完全的指纹比例是不容忽视的。综上所述,怎么对残破指纹精确的,高效的辨别,是指纹识别方向范畴的一个有急需解决的大难题。作者完成的主要工作如下:(1)特征的提取,通过寻找指纹的匹配度和并且在最后,通过指纹索引的四方方面来寻求新的优化方式和算法,并且在更深的层次内,研究如何提升不完整指纹的图像增强方式。(2)研讨了基于信息熵值的指纹残破部分的重建与修正算法,本系统设计是在根据细节点信息综合特征加上并结合着指纹方向场的估算法的基础之上,综合的针对图像的增强对残缺指纹的需要,引入较为精确的估计,并且最终是基于邻域中的方向场信息来对残破指纹区域的方向以此来进行较为全面的推算。(3)设置以MSP430F149为中心的控制外设模块,包含数据存储模块、日历功能模块、键盘输入模块、电机驱动模块等,因此,我们可以使用这个函数作为一个电子密码,进而使得系统的功效达到最低的效果。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP391.41

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本文编号：2516312