基于dsp的指纹识别系统的研究与设计

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1、国内图书分类号：TP391.4学校代码：10213国际图书分类号：681.39密级：公开工学硕士学位论文基于DSP的指纹识别系统的研究与设计硕士研究生：赵昌森导师：马云辉副教授申请学位：工学硕士学科：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2016年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP391.4Schoolcode:10213U.D.C:681.39Securityclassification:publicDissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTheResearchandDesig

2、nofFingerprintIdentificationSystembasedonDSPCandidate：ZhaoChangsenSupervisor：AssociateProfessorMaYunhuiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinIns

3、tituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着社会的发展，人们对身份认证的安全性、方便性提出了更高的要求，在这一背景下，利用生物识别技术进行身份验证得到了越来越广泛的应用。指纹识别技术相比于其它生物识别技术具有唯一性、信息量大不易识别错误、采集容易、易于接受等优点应用最为广泛。由于芯片技术和指纹识别技术的不断进步，利用高端芯片开发一套高性能指纹识别系统，具有极大的研究意义和市场价值。本文利用TI公司的TMS320C6748DSP完整的设计了一套指纹识别系统，该系统可以进行在线调试运行，也可以脱机独立运行，可实现指纹采集、图像显示、人机交

4、互等功能。本文首先对指纹识别系统进行总体方案设计，最终决定采用TI公司的TMS320C6748DSP为主处理器，外部扩展DDR2SDRAM和NORFLASH内存器、指纹传感器接口、LCD和触摸屏人机交互接口等模块。依据系统方案，进行各个模块芯片的选型，并参看芯片用户手册，在OrCADCaptureCIS软件上完成各模块的电路原理图设计，并对主要芯片进行了驱动程序的设计。在AllegroPCBDesign上完成PCB的布局、布线，对高速DDR2SDRAM采取现代高速PCB设计方法，严格按照DDR2SDRAM的设计规范，并进行前仿真和后仿真分析，确保设计的正确性。在硬

5、件平台设计完成后，详细的分析了指纹识别算法的预处理、特征点提取和特征点匹配三个过程，在将算法移植进DSP之前，在VisualStdio平台下对预处理过程中的指纹图像平滑、分割、增强、二值化和细化分别进行了仿真，达到了对指纹图像期望的处理效果，接着对特征点的提取和匹配分别进行了分析。设计好的电路板经过打样和焊接后，分别对最小系统、DDR2SDRAM、指纹采集、人机交互等模块进行测试，测试结果证明硬件电路设计正确。在硬件电路平台测试完成后，将指纹识别算法加载到DSP中进行仿真测试，测试结果与在VisualStdio平台下的仿真结果一致，至此基本完成指纹识别系统的设计工

6、作任务。关键词：指纹识别；DSP；高速电路仿真设计；系统测试I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofsociety,peopleputforwardhigherrequirementsforthesecurityandconvenienceofidentityauthentication.Inthiscontext,theuseofbiometrictechnologytoauthenticatetheidentityhasbeenmoreandmorewidelyused.Comparedwithotherbiom

7、etrictechnologies,fingerprintidentificationtechnologyhastheadvantagesofunique,largeamountofinformation,easytoidentifyerrors,easytocollect,easytoaccept,andsoon.Duetothecontinuousprogressofchiptechnologyandfingerprintidentificationtechnology,thedevelopmentofahighperformancefingerprintre

8、cogni