嵌入式Linux编程入门与开发实例-第14章.ppt

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1、第14章ARMLinux指纹门禁系统指纹识别技术是一种重要的生物身份识别技术，也是目前生物识别技术发展的最为成熟的一个分支，它已经成为生物特征识别技术的主流。早期的指纹识别系统需要在计算机上处理，使得其便携性受到了限制。随着嵌入式技术的不断发展与更新，以及ARM等嵌入式处理器性能的不断升级，使基于嵌入式的指纹识别获得实用。第14章ARMLinux指纹门禁系统自动指纹识别系统概述14.1指纹识别原14.2系统硬件结构介绍14.3指纹采集芯片fps20014.4第14章ARMLinux指纹门禁系统Linux操作系统移植14.5系统软件设计14.614

2、.1自动指纹识别系统概述指纹识别技术是通过计算机实现的身份识别手段，也是当今应用最为广泛的生物特征识别技术之一。个人身份的确认和权限的认定是生活中的一个非常重要的环节，尤其是随着网络化时代的来临，人们对于安全性的要求越来越高。但是，越来越繁琐的密码设置也成为了摆在人们面前的一大心病，开机密码、邮箱密码、银行密码、论坛登陆密码……，密码管理对于高安全性的商务生活而言显得尤为重要。为了实现较高的安全性，使用复杂和更不方便的密码是目前流行的选择，而如果对身边不同的设备使用一个相同的密码，那么在得到了方便性的同时也增加了安全性的隐患。但是如果设置成不同的

3、密码，又很容易记混。此时，指纹识别技术提供了一种新的思路，这种既方便又安全的技术很快成为了很多学者研究的新方向，带来了巨大的市场前景，并将对国际、国内安防产业产生新的影响。指纹识别的应用领域非常广阔，包括以下几个方面：(1)指纹支付：通过把指纹与银行卡绑定的方式，用指纹轻轻一点来完成消费支付。这种新型应用在美国已经出现至少2年以上。国内2006年上海某公司也已经涉足指纹支付市场。(2)汽车指纹防盗：通过指纹控制车门开关，或者控制引擎点火是指纹技术在汽车防盗方面的典型应用。国内个别厂商已经推出指纹防盗产品。(3)指纹UKEY：指纹UKEY是网上银行

4、业务用于进行身份验证的终端，它比目前的帐号密码验证以及普通UKEY验证要更为安全些。完全不需要密码或PIN，使得病毒软件无可乘之机，也杜绝了网银帐号盗用的可能。它将大大提升网银业务的诚信度和安全性，为银行真正扩大网上交易量。(4)指纹IC卡：目前的IC大多是不记名的IC，记名也都是用密码。随着IC在人们生活中的使用频度增加，IC卡中的信息甚至代表着特殊的权力和金钱。通过在IC卡中存入持卡人的指纹信息，可以大大提高IC卡的安全性。图14-1典型的指纹识别系统14.2指纹识别原理1、预处理2、指纹特征3、指纹提取方法4、指纹图像增强方法5、指纹特征值

5、的提取6、指纹图像匹配7、指纹识别系统的性能参数1.预处理预处理在整个自动指纹识别系统的过程中是很关键的第一步，是正确地进行特征提取、匹配等操作的基础。在指纹图像采集过程中，由于表面皮肤特性、采集条件以及成像传感器特征差异等各种原因的影响，采集的指纹图像是一幅含多种不同程度噪声干扰的灰度图像，指纹脊线可能被断开、桥接或模糊等，这种噪化的指纹脊线结构严重地影响着指纹识别系统的性能。预处理的目的就是利用信号处理技术去除图像中的各种噪声干扰，把它变成一幅清晰的指纹图像，恢复指纹的脊线结构，以便可靠提取正确的指纹特征。因此，预处理性能的好坏直接影响着指纹

6、识别的效果。指纹预处理的一般过程：首先提取出指纹的方向图，然后基于此方向图，做了灰度图像的滤波，从而使二值化、细化。2.指纹特征指纹特征通常可通过指纹的两类特征进行验证：总体特征和局部特征。在考虑局部特征的情况下，只要比对13个特征点重合，就可以确认是同一个指纹。总体特征：指那些用人眼就可观察到的特征，包括基本纹路图案、模式区、核心点、三角点、式样线和纹数等。基本纹路图案有环形、弓形、螺旋形。如图14-2所示。局部特征：即指纹上节点的特征，这些具有某些特征的节点成为特征点，即指纹纹路上的终结点、分叉点和转折点。指纹特征点可以用以下4种特征来描述：

7、位置：特征点的位置通过坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点的。方向：指该特征点所在的局部脊线的方向。分类：特征点有终结点、分叉点、孤立点、分歧点、环点、短纹等。脊线：特征点对应的脊线用在该脊线上的采样点表示。图14-2指纹的特征图3.指纹提取方法常用的指纹取像方法有以下几种：光学设备取像，晶体传感器取像，超声波设备取像。其中超声波扫描被认为是指纹取像技术中非常好的一类。表14-1三种指纹提取技术的比较技术种类体积耐用性成像质量成本功耗光学全反射技术大非常耐用干手指较好低较多晶体传感技术小容易损坏干手指好较低较少超声波扫描技术中一般非常好

8、高较多4.指纹图像增强方法细节特征提取算法的性能严重依赖于输入指纹图像的质量。然而指纹源图像同真实指纹由于图像的变形而会导致不同，其中许