用于生物特征识别的手掌生物电阻抗频谱测量系统

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2、JIIIIIIIIIIIIIIIllllIIIIY2127935论文题目：用于生物特征识别的手掌生物电阻抗频谱测量系统学科名称：测试计量技术及仪器研究生：路永指导教师：高宗海教授杨宇祥副教授摘要签名：生物特征识别是未来最具潜力的身份认证技术。然而，当前大部分已知的生物识别方法都是基于二维或三维图像采集和处理，均存在种种不足，在采集成本、易用性、无创性和可靠性之间不能兼顾，制约了该项技术的进一步普及应用。为此，本文提出了一种基于手掌生物电阻抗频谱(BIS)测量的生物特征识别新方法，该方法具有廉价、易用、无创、无法假冒等突出优点，

3、可以作为现有生物特征识别方法的重要补充，具有广阔的应用前景。本文设计了一种用于生物特征识别的手掌BIS测量系统，并进行了初步测量和识别实验，为后续研究提供必要的测量设备。硬件方面，本测量系统采用了高集成度的阻抗测量芯片AD5933完成阻抗频谱的测量，结合单片机STC89LE516AD、液晶显示器以及继电器等实现了整个测量系统，对手掌BIS实现了扫频测量，有效地降低了对信号源精度的依赖性，而且使得测量系统的整体电路结构变得简单。软件方面，程序采用KEILC编写，实现对AD5933的控制、数据采集以及液晶显示，采用了基于拉格朗日插值

4、法的软件校准方法，分别对模值和相位进行校准，通过纯电阻和R—C网络模型实验，测得该系统的精度达到士0．6％，并且该校准方法可直接在单片机上实现；采用了最小二乘迭代法对BIS测量数据进行Cole—Cole阻抗模型参数拟合，并提取出手掌BIS的特征参数。本文利用新设计的手掌BIS测量系统对50名受试者进行了手掌BIS测量实验，并分别利用自相关系数法、欧式距离法和绝对值距离法进行了初步的生物特征识别，其中基于绝对值距离法的识别率最高，可达86％。初步测量和识别实验表明本测量系统可以用于手掌BIS的测量，也为基于手掌BIS测量的生物特征

5、识别方法的研究奠定了测量基础。关键词：生物特征识别；生物电阻抗频谱测量；AD5933本论文研究得到了国家自然科学基金(项目编号：30900317)、教育部科学技术研究重点项目(210222)、陕西省自然科学基金(2010JM8019)的资助。西安理工大学硕士学位论文IITitle：HANDBIOIMPEDANCESPECTROSCOPYMEASUREMENTSYSTEMFORBIOMETRICRECOGNITIONName：YongLUSupervisor：Prof．ZonghaiGAOofTestingandMeasuring

6、signature样s．gn枷帕蟀signature啄影Biometricsrecognition(BR)willbethemostpotentialidentityauthenticationtechnologiesinthefuture·However,mostofthecurrentlyknownbiometricrecognitionmethodsarebasedontwo-dimensionalorthree-dimensionalimageacquisitionandprocessing，whichhaveaVari

7、etyofshortcomingsrespectively．Noonemethodcouldpossessalloftheadvantagesinacquisitioncost，caseuse，non-invasiveandhighreliability,whichhasrestrictedthewiderapplicationsoftheBRtechnologyinthefurther．Therefore，weproposeanewBRmethodbasedonhandbioimpedancespectroscopy(BIS)

8、measurement．Thenewmethodhastheoutstandingadvantagesoflowcost，easeuse，non—invasiveandtheabilitytoavoidbeingcheated，whichwillmakeitpossibletobecomeanimportantsupplementtotheexistingBRmethodsandtobewidelyusedinthefuture．ThisthesisdesignedahandBISmeasurementsystemforBR，a

9、ndmadepreliminarymea8urementsandrecognitionexperiments，aimingtoestablishthenecessarymeasurementeqmpmentforthefurtherstudyonBR．Inthe