基于linux的嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]基于LINUX的嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)主要涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)方面領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]指紋識(shí)別技術(shù)(Fingerprint Verificat1n Technology)是利用人體指紋特征進(jìn)行身份認(rèn)證的‘種技術(shù)，是目前生物檢測(cè)學(xué).}，研究最深入，應(yīng)用最廣泛，發(fā)展最成熟的技術(shù)。近年來(lái)，隨著電子商務(wù)、嘲上貿(mào)易、嘲土:銀行等飛速發(fā)展以及人們對(duì)個(gè)人信息的要求的不斷提高，嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)將大有用武之地。研究指紋識(shí)別系統(tǒng)，把握社會(huì)對(duì)指紋識(shí)別的需求，使嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用能夠緊緊把握住當(dāng)前指紋識(shí)別的發(fā)展方向.足具有巨人應(yīng)用價(jià)值的。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

通過(guò)國(guó)家專利檢索沒(méi)有發(fā)現(xiàn)關(guān)于此系統(tǒng)方面的申請(qǐng)資料。
[0004]本系統(tǒng)的指紋識(shí)別算法的目的足判決一個(gè)自動(dòng)提取出的細(xì)節(jié)點(diǎn)在給定的位置和，J向上究竟足紋線端點(diǎn)、紋線分義點(diǎn)還是虛假細(xì)節(jié)點(diǎn)，為后續(xù)的指紋細(xì)節(jié)點(diǎn)匹配環(huán)節(jié)提供更可靠的依據(jù)。算法的主要內(nèi)容包括細(xì)節(jié)點(diǎn)鄰域的選取和頂處理。鄰域特征分析等。
[0005]一.指紋圖像的獲取:
指紋圖像的采集是自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)(AFIS)的重要組成部分。指紋傳感器根據(jù)探測(cè)對(duì)象的小同可分為光學(xué)傳感器、熱敏傳感器、壓敏傳感器和超聲傳感器等。根據(jù)器件的不同，又町分為CMOS器件傳感器和CCD器件傳感器。它們的工作原理都是將生物特征經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)后轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)可以識(shí)別的圖像信息。在指紋識(shí)別系統(tǒng)中，可靠的和廉價(jià)的圖像采集設(shè)備是系統(tǒng)運(yùn)行正常、可靠的關(guān)鍵。
[0006]本文采用電容式指紋傳感器技術(shù)。電容傳感器是在單個(gè)晶片L集成了 10多萬(wàn)個(gè)電容傳感器，其外面是絕緣的表面，當(dāng)用戶的手指放在上面時(shí)，手指皮膚組成了電容陣列的另一極，電容器的電容值由于導(dǎo)體間的距離(指紋的脊和谷相對(duì)于另一極的距離)而不同。通過(guò)測(cè)量，審問(wèn)中小同的電容值而得到完整的指紋圖像。該類型較典型的產(chǎn)品為Veridicom公司的FPS200指紋傳感器，在指紋采集過(guò)程中，根據(jù)反饋信息調(diào)節(jié)電容放電時(shí)間等參數(shù)以增強(qiáng)其靈敏度。它的面積只有1.5cm* 1.5cm，集成90000個(gè)電容，且?guī)в懈咚貯 / D轉(zhuǎn)換器件。該產(chǎn)6 &的分辨率為500dpi。系統(tǒng)提供USB接口、SPI接r ]和8位總線接口。電容式指紋傳感器具有難十欺騙、消除日常的指紋變化、體積小、高分辨率、消除周圍燈光光線的影響、指紋圖像質(zhì)最高、感應(yīng)區(qū)不易磨損、1:1的I生I像尺寸等特點(diǎn)。由于電容式指紋傳感器的優(yōu)點(diǎn)及其適中的價(jià)位.成為指紋識(shí)別系統(tǒng)中主流的傳感器。
[0007]二.圖像的預(yù)處理:
獲得的圖像有很多噪音，這主要由于平時(shí)的工作環(huán)境引起的，比如，手指被弄臟，手指有刀傷、疤、痕、干燥、濕潤(rùn)或撕破等。想得到比較清晰干凈的并不容易，這需要對(duì)指紋圖像進(jìn)行預(yù)處理。首先要進(jìn)行歸一化、圖像增強(qiáng)、圖像分割、二值化、細(xì)化及細(xì)化后處理。細(xì)化后，一般還要對(duì)處理過(guò)的圖像再進(jìn)行細(xì)化后處理。因?yàn)?，?xì)化圖像還有毛刺、短線、斷點(diǎn)、小孔等四類噪聲它們會(huì)形成假的特征點(diǎn)，因此必須去除。
[0008]三.特征點(diǎn)的提取:
特征提取把指紋圖像的紋線走向，紋線斷點(diǎn)、交叉點(diǎn)等能充分表示該指紋唯4性的特征用數(shù)值的形式表達(dá)出來(lái)。為了比對(duì)的準(zhǔn)確性，要求特征提取算法盡可能多地提取有效特征。I司時(shí)濾除由各種原因造成的虛假特征。對(duì)細(xì)化后的指紋圖像，一般可簡(jiǎn)單的通過(guò)3x3的模板檢測(cè)出常用的特征點(diǎn)。有的則還需要尋找總體特征點(diǎn)如核心點(diǎn)和三角點(diǎn)等。
[0009]匹配時(shí)主要依據(jù)下述信息:細(xì)節(jié)點(diǎn)的位置、方向、指紋的紋型、脊線的趨勢(shì)、細(xì)節(jié)特征點(diǎn)之間的脊線數(shù)目等。指紋是由脊線和谷線相間交錯(cuò)構(gòu)成的，指紋圖像二值化后我們可以很清楚地看到這種結(jié)構(gòu)，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)指紋脊線E的端點(diǎn)與指紋谷線上的分叉點(diǎn)對(duì)應(yīng)同一個(gè)特征點(diǎn)，脊線卜的分叉點(diǎn)與谷線上的端點(diǎn)對(duì)應(yīng)同一個(gè)特征點(diǎn)。因此我們只需對(duì)兩幅細(xì)化圖像提取端點(diǎn)即可將指紋的所有端點(diǎn)和分叉點(diǎn)都提取出來(lái)。
[0010]四.特征匹配:
特征匹配是將新輸入指紋的特征值與指紋庫(kù)中所存指紋的特征值進(jìn)行比對(duì)。找出最相似的指紋作為識(shí)別的輸出結(jié)果。也就是所說(shuō)的指紋驗(yàn)證/辨識(shí)過(guò)程。由于各種凼索的影響。同一指紋兩次輸入所得的特征模板很町能不同。因此，只要有輸入指紋的特征模扳與所存儲(chǔ)的模扳相似時(shí)，就說(shuō)這兩個(gè)指紋是匹配的。于是產(chǎn)生有關(guān)的衡景標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。
[0011]通常，匹配結(jié)果用“匹配度”來(lái)表示。當(dāng)匹配度大于某一闡值時(shí)，認(rèn)為兩指紋匹配:相反，當(dāng)小于該闡值時(shí)，認(rèn)為不匹配。閉值大小通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、系統(tǒng)安全級(jí)別等因素人為設(shè)定。闡值較大時(shí)，系統(tǒng)安全性增加，但FRR將升高；反之，系統(tǒng)易用性好，但FAR要升高。
[0012]最后，我們對(duì)嵌入式系統(tǒng)上的Linux過(guò)程進(jìn)行了研究，若要使其能夠自動(dòng)運(yùn)行，我們需要改寫其腳本文件，在etc/profile腳本中，做如下添加:
PATH=/usr/qpe/bin:$PATH
LD_LIBRARY_PATH=/usr/qpe/lib:$LD_LIBRARY_PATH0TDIR=/usr/qpeQPEDIR=/usr/qpecd/usr/qpe/bin
expor t PATH LD_LIBRARY—PATH QTD{R QPEDIR目標(biāo)文件啟動(dòng)后自動(dòng)執(zhí)行，界面里包含指紋識(shí)別程序，點(diǎn)擊圖標(biāo)既可以使程序執(zhí)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于LINUX的嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)其特征是指紋圖像的獲取、圖像的預(yù)處理、特片點(diǎn)的提取、特征匹配。2.根據(jù)權(quán)利要求1中的指紋圖像的獲取主要是自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)(AFIS)的重要組成部分。3.根據(jù)權(quán)利要求1中的圖像的預(yù)處理首先要進(jìn)行歸一化、圖像增強(qiáng)、圖像分割、二值化、細(xì)化及細(xì)化后處理；細(xì)化后，一般還要對(duì)處理過(guò)的圖像再進(jìn)行細(xì)化后處理。4.根據(jù)權(quán)利要求1中的特片點(diǎn)的提取特征提取把指紋圖像的紋線走向，紋線斷點(diǎn)、交叉點(diǎn)等能充分表示該指紋唯4性的特征用數(shù)值的形式表達(dá)出來(lái)。5.根據(jù)權(quán)利要求1中的特征匹配是將新輸入指紋的特征值與指紋庫(kù)中所存指紋的特征值進(jìn)行比對(duì)。
【專利摘要】基于LINUX的嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)是一種重要的生物身份識(shí)別技術(shù),也是目前生物識(shí)別技術(shù)發(fā)展的最為成熟的一個(gè)分支。在linux的環(huán)境下，架構(gòu)嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng),主要是指紋圖像的獲取、圖像的預(yù)處理、特片點(diǎn)的提取等功能。
【IPC分類】G06K9/54, G06K9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105631388
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410581322
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】鎮(zhèn)江華揚(yáng)信息科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年10月28日