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基于ARM的嵌入式多模态生物特征识别系统的设计

作　者: 朱寰
导　师: 王科俊
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: ARM 嵌入式系统 生物识别 多模态
分类号: TP391.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 115次
引　用: 3次
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内容摘要


生物特征识别是指通过计算机,利用人体固有的生理特征,如指纹,静脉来进行个人身份鉴别的技术。由于生物特征唯一性和不变性,使得生物特征识别与传统的方法如数字密码和身份证相比,具有更高的安全性和易用性。传统的高性能自动识别系统大多基于PC平台联机应用,然而在实际应用中往往对自动识别系统要求有更高的便携性和易用性,嵌入式技术的快速发展使得实现这样的系统变为了可能。生物特征识别系统主要由通用模块的控制系统与非通用模块的图像采集设备与识别算法组成。本文针对通用模块与非通用模块接口问题进行研究和设计,实现了一个工作良好的嵌入式平台。本课题在设计核心板、扩展板、转接板的硬件基础上,移植实时操作系统Linux,编写各种接口与模块的驱动、多路摄像头切换程序,并很好的解决了摄像头采集生物特征时光强控制问题,为很好的采集到清晰图像提供了一个良好稳定的硬件平台。本课题所设计的嵌入式系统通过测试,做了大量的实验,并将所采集到的手指静脉图像进行讨论分析,具有实用价值。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-15
  1.1 课题背景  10
  1.2 本课题研究的目的意义  10-11
  1.3 国内外研究现状及发展状态  11-13
  1.4 本文的结构  13-15
第2章 系统的总体结构  15-20
  2.1 系统总体结构分析及设计原则  15-16
    2.1.1 系统总体结构分析  15
    2.1.2 系统总体设计原则  15-16
  2.2 系统平台简介  16-18
    2.2.1 硬件平台简介  16-17
    2.2.2 软件平台简介  17-18
  2.3 多模态生物特征识别系统构成与原理  18-19
  2.4 本章小结  19-20
第3章 系统硬件平台设计  20-40
  3.1 系统硬件平台概述  20
  3.2 核心板的设计  20-22
    3.2.1 CPU模块  20-21
    3.2.2 存储器模块  21-22
  3.3 扩展板的设计  22-33
    3.3.1 数据传输模块  23-25
    3.3.2 图像显示模块  25-27
    3.3.3 串行EEPROM  27-29
    3.3.4 复位电路  29-30
    3.3.5 电源输入电路  30-31
    3.3.6 摄像头接口  31-33
  3.4 转接板的设计  33-34
  3.5 光源控制电路的设计  34-36
  3.6 系统硬件电路板PCB图  36-39
    3.6.1 系统硬件电路板主要功能  36-37
    3.6.2 系统硬件电路PCB布线  37-39
    3.6.3 系统硬件电路PCB图  39
  3.7 本章小结  39-40
第4章 系统软件平台的设计  40-61
  4.1 系统软件平台  40
  4.2 嵌入式LINUX的特点  40-42
    4.2.1 存储器管理  41-42
    4.2.2 多进程的实现原理  42
  4.3 嵌入式LINUX系统的构建  42-49
    4.3.1 U-boot移植  42-44
    4.3.2 内核移植  44-46
    4.3.3 文件系统移植  46-49
  4.4 设备驱动程序设计和移植  49-59
    4.4.1 Flash驱动  50-51
    4.4.2 USB驱动  51-55
    4.4.3 LCD驱动  55-59
  4.5 本章小结  59-61
第5章 多路摄像头分时复用以及光源控制  61-68
  5.1 图像采集器OV7620工作原理  61-63
  5.2 分时复用  63-67
    5.2.1 分时复用的实现  63-65
    5.2.2 摄像头驱动程序的共用  65-66
    5.2.3 控制端I/O口的驱动  66-67
  5.3 本章小结  67-68
第6章 系统测试与实验结果分析  68-74
  6.1 LINUX的启动信息实验  68
  6.2 多模态生物特征采集系统  68-69
  6.3 摄像头驱动显示实验  69-71
  6.4 采集结果分析  71-72
  6.5 本章小结  72-74
结论  74-76
参考文献  76-80
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  80-81
致谢  81

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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
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