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基于DSP的虹膜识别系统研究

作　者: 李春辉
导　师: 刘辉
学　校: 湖北工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 虹膜识别 嵌入式系统 算法移植 D SP/BIOS
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 41次
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内容摘要


在信息技术迅速发展、人员交往频繁的现代社会里,安全、可靠、高效的身份识别技术成为亟待解决的关键社会问题。虹膜识别技术凭借其唯一性、稳定性、可采集性、非侵犯性等优点逐渐受到人们的重视。一般的虹膜识别系统主要由图像采集、虹膜预处理、虹膜特征提取及编码和虹膜匹配这几部分组成。本文主要完成的工作为:了解和比较各种DSP芯片的资源特点,选择TI公司的TMS320DM642多媒体处理芯片作为终端的主处理器;根据DM642的结构特点选择外围器件,设计终端的电原理图和PCB图,充分考虑了高速PCB板的电磁兼容性和信号完整性;制作和调试终端的硬件电路板;在CCS集成开发环境下设计基于DSP/BIOS嵌入式实时操作系统的终端硬件驱动程序,开发算法运行的软件平台;然后对虹膜图像识别系统的核心算法进行了比较深入的研究,主要为虹膜图像质量评估、定位、归一化和增强、特征提取及模式匹配这部分算法,并提出了最小二乘法和Hough变换相结合的虹膜定位方法和将一族2D Gabor滤波器对分块后的虹膜图像进行虹膜纹理相位提取并融合编码的方法;最后在CCS开发环境中,实现了虹膜识别系统的软件设计,主要为存储管理器(MEM)的设置及驱动程序编写等模块,最后对代码进行了移植及初步优化,实现虹膜图像的识别过程。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章 绪论  8-14
  1.1 引言  8
  1.2 生物识别技术简介  8-11
  1.3 虹膜识别技术的国外发展现状  11-12
  1.4 虹膜识别技术的国内发展现状  12-13
  1.5 本文的主要工作  13-14
第2章 虹膜识别概述  14-21
  2.1 虹膜的结构特征  14-15
  2.2 虹膜识别的原理  15-17
  2.3 虹膜识别系统方案的设计  17-19
  2.4 虹膜图像采集系统  19-20
  2.5 本章小结  20-21
第3章 虹膜识别系统的算法设计  21-35
  3.1 虹膜定位  21-25
    3.1.1 Daugman 虹膜定位方法  22-23
    3.1.2 改进的Daugman 虹膜定位方法  23-25
  3.2 虹膜图像的质量判断  25-26
  3.3 虹膜图像的归一化  26-27
  3.4 虹膜图像的增强  27-29
  3.5 虹膜图像的特征提取  29-32
    3.5.1 Gabor 滤波器  30
    3.5.2 虹膜特征提取和编码  30-32
  3.6 虹膜图像匹配  32-34
  3.7 本章小结  34-35
第4章 虹膜识别系统硬件系统研究  35-52
  4.1 DM642 的CPU 单元  35-37
  4.2 JTAG 电路  37-39
  4.3 外部扩展存储模块  39-43
    4.3.1 SDRAM 的扩展  40-42
    4.3.2 FLASH 的扩展  42-43
  4.4 视频端口  43-45
    4.4.1 视频解码器端口  43-44
    4.4.2 视频编码器端口  44-45
  4.5 电源管理  45-46
  4.6 PCB 布线设计  46-51
    4.6.1 封装  47
    4.6.2 板层结构设计  47-48
    4.6.3 布局布线  48-49
    4.6.4 退耦电容的使用  49-50
    4.6.5 信号完整性和 EMC 设计  50-51
  4.7 本章小结  51-52
第5章 虹膜识别系统的软件设计  52-69
  5.1 CCS 集成开发环境  53
  5.2 DSP/BIOS  53-54
  5.3 程序启动过程  54-56
  5.4 存储器管理(MEM)  56-58
  5.5 视频驱动设计  58-63
    5.5.1 基于DSP/BIOS 的外设驱动开发模型  58-59
    5.5.2 Video port 的配置  59-60
    5.5.3 视频接口的驱动程序设计  60-63
  5.6 DM642 自举引导  63-64
  5.7 虹膜识别算法的语言级别优化  64-67
    5.7.1 C 语言级别优化  65-66
    5.7.2 汇编语言级别优化  66-67
  5.8 DSP 编程要点  67-68
  5.9 本章小结  68-69
第6章 总结与展望  69-70
  6.1 总结  69
  6.2 展望  69-70
参考文献  70-73
致谢  73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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