自动指纹识别算法的嵌入式应用研究

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题名	自动指纹识别算法的嵌入式应用研究
作者	刘旭
学位类别	工学硕士
答辩日期	2003-05-01
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	中国科学院自动化研究所
导师	田捷
关键词	自动指纹识别嵌入式系统 DSP USB接口 Automated Fingerprint Identification Embedded System DSP USB Interface
学位专业	模式识别与智能系统
中文摘要	近几年国内外科研机构对自动指纹识别算法的研究取得了很大的进展。目前的自动指纹识别算法越来越成熟，越来越多的高科技公司致力于自动指纹识别算法的实用化和产品化。国内外已经有一些公司开发出了自己的自动指纹识别产品，国外比较有代表性的公司有Identix，Digital Persona等，国内比较有代表性的公司有数字指捅，杭州中正公司，西安青松等。中科院自动化所智能生物信息系统研究组经过多年的研究，在自动指纹识别算法的研究方面取得了很大的成就。算法经过充分的测试，在误识率和拒识率的指标上都达到了国内领先的程度。近两年，实验室开始致力于算法在嵌入式系统上的实现。在该实验室攻读硕士学位期间，我有幸作为主要开发人员参与了该系统的设计与实现。本文就是对我攻读硕士学位期间所做的主要工作的一个总结。目前成熟的指纹识别算法有很多，在第二章介绍了一种我们实验室开发出来的算法，该算法比较简练，处理效率高，适用于嵌入式系统。它也是我们移植所用的算法。通常情况下，嵌入式系统在系统资源和系统处理能力上和个人计算机相比都有一定的差距，但是在系统的扩展性，稳定性上则具有更大的优势。对于指纹识别算法这类指纹图像处理程序来讲，它要求系统具有较大的存储空间， CPU处理速度较快，才能达到对指纹图像的实时处理。我们选择了TI公司的C54x 处理芯片作为嵌入式系统的CPU。本文的第三章介绍了系统的硬件设计，设计重点在存储体的扩展及对外接口设计上。另外，本模块的设计目的主要是在联机应用的场合下，有一个上位机控制模块的工作状态。因此，通信协议的设计是本义的重点。本文第四章详细介绍了模块的通信协议的设计。由于C54x芯片本身提供的SPI接口与模块向外提供的RS-232接口不兼容，我们在C54x芯片上用软件模拟了一个RS-232接口，这部分工作是本文的一个重点。在第五章，详细介绍了算法针对C54x的优化，通过优化，使得模块对一幅指纹的处理时间从2 秒钟左右降低到了大约0.7秒钟，极大提高了系统的性能。第六章，介绍了我们开发的基于USB接口的设备实现方案，该方案在我们的指纹考勤仪上得到了应用。该嵌入式模块经过充分测试，已经进入市场推广阶段。
英文摘要	During recent years, there has been great progress on algorithm of automated fingerprint identification. Also more and more high-tech companies are now working on products of automated fingerprint identification. This paper mainly discusses about our design and application of automated fingerprint identification algorithm on embedded system. In this paper, we introduced an algorithm that was developed by AI Lab, Institute of Automation, CAS. It is an efficient algorithm, suitable for running on embedded system. We use TMS320 C54x DSP chip as the CPU of the embedded system. Then we discussed the hardware system designing, mainly about the interface part of the embedded module. As we develop the module for networking circumstance, the communication protocol is the major part of this paper, including the data link layer and the network layer, discussed in chapter 4. We also optimized the algorithm for C54x DSP chip, making the module finish processing a fingerprint image in about 0.7s, discussed in chapter 5. The embedded system was full tested and ran well. It has been integrated in other system.
语种	中文
其他标识符	692
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/6848]
专题	毕业生_硕士学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	刘旭. 自动指纹识别算法的嵌入式应用研究[D]. 中国科学院自动化研究所. 中国科学院研究生院. 2003.