自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)AFIS的組成及基于DSP的指紋采集和預(yù)處理軟件設(shè)計(jì)

　　隨著指紋傳感器的飛速發(fā)展及其性能的不斷提升，以及指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，高質(zhì)量的指紋圖像采集技術(shù)和指紋圖像預(yù)處理算法成為一個(gè)重要的研究課題。本文設(shè)計(jì)了一套基于TI公司的DSP芯片TMS320VC5509A的指紋采集和預(yù)處理軟件，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了指紋圖像的實(shí)時(shí)采集與處理。其中指紋采集利用了半導(dǎo)體指紋傳感器MBF200，指紋圖像的預(yù)處理涉及濾波、銳化、二值化和細(xì)化等算法。論文給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和硬件電路設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)介紹指紋傳感器的特性，指紋采集軟件的設(shè)計(jì)，以及指紋預(yù)處理算法的各個(gè)處理流程和實(shí)現(xiàn)方法。經(jīng)測(cè)試，該系統(tǒng)的采集效率高、處理速度快且準(zhǔn)確可靠，采集一幅指紋圖像需時(shí)僅0.3s，處理后的指紋圖像十分有利于指紋特征的提取。整個(gè)系統(tǒng)具有開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易、性能穩(wěn)定和應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)。

　 自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)

　　自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)AFIS主要由采集、處理和顯示三個(gè)模塊組成。其中采集模塊是最為關(guān)鍵的部分，指紋采集是指紋識(shí)別系統(tǒng)最前端的步驟，采集效果的優(yōu)劣直接影響到后期的處理以及指紋特征的提取。指紋采集技術(shù)是指紋識(shí)別中的關(guān)鍵術(shù)之一，同時(shí)也是本課題研究的一個(gè)重點(diǎn)。

　　通過(guò)了解指紋識(shí)別系統(tǒng)組成原理，可見(jiàn)指紋采集的重要性。指紋識(shí)別系統(tǒng)由離線和在線兩個(gè)部分組成，主要涉及指紋圖像采集、圖像預(yù)處理、特征提取、特征匹配和結(jié)果顯示等過(guò)程。指紋識(shí)別系統(tǒng)框圖如圖2-1所示。

　　“離線”部分屬于非實(shí)時(shí)模式，而“在線”式屬于實(shí)時(shí)模式。在系統(tǒng)的離線部分，用指紋采集設(shè)備采集得到指紋圖像，然后進(jìn)行指紋圖像預(yù)處理并提取指紋的紋理特征點(diǎn)，將特征點(diǎn)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，形成指紋模板庫(kù)。在系統(tǒng)的在線部分，用指紋采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集指紋，進(jìn)行預(yù)處理和提取特征點(diǎn)，然后將這些特征點(diǎn)與保存在模板庫(kù)中的特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，判斷輸入特征點(diǎn)與模板特征點(diǎn)是否來(lái)自同一個(gè)手指的指紋。