基于dsp汽车防盗指纹识别体系研究与构设

《基于dsp汽车防盗指纹识别体系研究与构设》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于DSP汽车防盗指纹识别体系研究与构设1绪论1.1引言进入二十一世纪以来，汽车已经逐步走进了千家万户，截止到2013年10月份，全球市场汽车销量达到了698.6万台，同比增长6.1%，而中国市场增幅超过了全球平均水平，达到17%。未来中国的汽车销售市场仍然会保持迅猛增长的态势。然而随着汽车在中国普通家庭用户的普及，汽车盗窃问题日益突出，目前全国每年发生汽车盗窃案件10万多起，平均每天有300多辆汽车失窃[1]。汽车安全问题已经引起越来越多人的关注，成为了日益严重的一项社会问题。面对这一社会毒瘤，除了加强停车位的管理和监控、公安机关加大打击力度、个

2、人提高防范意识之外，改进汽车防盗措施、提高防盗技术含量是解决此类问题的重要途径之一[2]。利用生物特征识别技术推出的汽车指纹防盗系统具有唯一性和终生不变性，成为目前汽车防盗领域信任度最高的方案。但是由于技术以及价格问题，目前汽车市场采用指纹识别防盗设计的产品寥寥无几，只有少数高档轿车和跑车可以选择该配置，而且价格比较昂贵，国产汽车几乎没有出现指纹识别的可选配置，只有第三方公司提供设备，由用户自己在汽车上安装。国内汽车指纹防盗锁市场刚刚起步，价格从一百多元到四千左右不等，随着汽车必将在中国进一步普及的趋势，汽车指纹防盗市场前景也必将非常广阔[3]。本

3、课题的主要设计思想是基于DSP芯片的汽车指纹识别防盗系统，根据目前市场上价格昂贵、性能参差不齐而提出的一个解决方案，通过电容式指纹传感器芯片进行指纹的活体采集，采用针对图像处理性能较高、功耗低的TMS320C5509芯片进行对采集到的车主的指纹图像的预处理、特征提取以及比对分析，判断身份是否正确。其优势在于由于利用了生物特征的可靠性，大大提高了汽车的安全。而且，汽车户主抛弃了传统的汽车钥匙，不会出现钥匙的遗失或者被盗等情况，给用户带来了方便快捷的科技体验。1.2传统指纹学的发展人类应用指纹这一最古老的身份证由来已久，在六千多年以前人类就利用了指纹去

4、代替本人的签名。根据考古学家证实,早在原始社会晚期，陶艺匠人就懂得在他们的陶器作品中留下指纹痕迹来作为自己身份辨别的工具。根据《周礼曲礼》中的记载，在周朝时期人们就在每一张契约中按下指纹作为落款。然而这种应用方法属于感性的使用，并没有进行合理的分析和归纳从而提升为理性科学的应用。尽管如此，这种反复认识和不断的实践是近代指纹学科能够出现并且发展的重要积淀[4]。十七世纪后期，指纹科学开始逐渐发展起来。1823年，捷克著名的生物学家乔纳斯普京杰发表了《触觉器官和皮肤组织生理学检查注解》，这篇论文试图将指纹按照其细节进行分类，并且找出指纹与人类个体之间的

5、关系。这篇论文标志着指纹学作为一门独立的学科出现。二十世纪初期，随着指纹细节特征的研究深入得出：每一枚指纹约有100个特征点按拓朴结构排列，总计大约有4的100次方的种类，保证了每个人的指纹都均不相同，而且每个人的指纹的纹型和细节特征点终生都不会变化。这两大特性使得指纹识别认证作为一个有效的方法得到法律的认可，指纹数据库也在世界各地建立，亦档以指模为识别，以防为假，至此良之法也（孙中山）。.2系统硬件平台设计2.1系统硬件总体结构设计本系统设计的汽车防盗系统是基于指纹识别完成的，系统通过识别用户的指纹去辨别用户的身份是否合法，从而实现对汽车的启动和

6、报警功能的控制，因此系统需要预先在指纹模板库中存入车主以及其他授权人员的指纹图像信息。系统首先通过指纹传感器MBF200采集用户的活体指纹图像，并且将指纹图像经过DSP处理后放入Flash存储器永久保存，因此DSP是整个图像处理系统的核心。而MCU则是用于完成整个系统的外围控制、确认匹配对比结果以及声光报警。在报警系统设防状态下，如果匹配成功，则会确认操的合法身份，允许汽车启动。如果匹配失败，则系统会拒绝执行用户的操作，同时切断启动电路并且发出本地声光报警，从而有效地保障了汽车的安全。传统的指纹识别系统主要依靠的是计算机实现指纹图像处理识别的算法，

7、因此不需要考虑算法的速度以及系统的存储空间。而然鉴于车载系统的实际情况以及成本、空间问题，本设计采用的是MCU和DSP双处理器搭建的硬件系统，充分发挥了DSP较强的数据处理能力以及MCU的控制能力，从而可以有效提高系统的运行效率。综上所述，本系统主要由数字信号处理器DSP模块、单片机MCU控制模块、指纹采集模块、人机交互模块、声光报警模块以及电源模块等部分组成，其硬件总体架构如图2-1所示：2.2指纹采集模块指纹识别系统中最重要的环节一个环节就是指纹的采集，传感器需要完成指纹自动采集生成以及向DSP芯片传送的过程，图像采集质量的好坏直接决定了图像算

8、法的处理结果。指纹图像算法也需要针对采集的图像质量进行设计，才能确保算法具有较好的性能。目前根据成像方式，指纹传感器主要分