论文部分内容阅读
近年来,嵌入式系统以其体积小、成本低、对环境适应能力强等特点,在生物特征识别领域扮演的角色愈加重要。之前在基于指节折痕或手指静脉的生物特征识别系统中,以单模态识别系统为主,而单模态识别系统在某些对识别效果要求较高的场合下,存在较多不足。指节折痕与手指静脉两种人体特征在识别的过程中又分别具有各自的优缺点。如指节折痕识别速度快,但识别程度低;手指静脉识别程度高,但对设备精确度要求也更高。同时,它们又基本上分布在人体手部的同一个位置。因此,设计与制作可以同时对这两种生物特征进行识别的嵌入式系统,达到比单模态系统更好的识别效果。本课题研究设计了基于ARM处理器和Windows CE操作系统的嵌入式识别系统。系统的硬件平台主要分为三个部分:基于ARM11处理器的核心板;搭载系统所需各种扩展接口的扩展板,包括液晶屏接口电路、串口电路、JTAG电路、USB电路、RTC电路、电源电路、摄像头接口电路等结构;以及专门针对指节折痕和手指静脉设计的,可连续采集两种生物特征图像的图像采集装置,装置包括外部结构,可见光源,红外光源及滤光镜,内部控制滤光镜及光源转换的机械结构,光源转换电路,用来接收图像的数字摄像头,系统扩展板的转接板等部分。本文对系统硬件的相关设计过程做出了详细的介绍。包括处理器与存储器的选取,扩展板上各功能模块的电路图与PCB的设计,图像采集装置的整体结构、设计过程、工作原理及操作步骤。在系统软件设计方面,介绍了嵌入式操作系统的选取。同时还介绍了Windows CE6.0系统的构建与移植,以满足本设计所要开发的指节折痕及手指静脉的图像采集以及预处理和匹配识别等功能,使所应用的Window CE系统除了应具有操作系统的基本功能之外,还支持图像采集模块的驱动、LCD显示,图像处理等功能。另外还包括系统板级支持包的开发,内核的定制与烧写等内容。将软件系统植入后,整个嵌入式识别系统设计完成。最后,完成摄像头驱动和图像采集程序的设计,利用识别系统进行图像采集实验,并对采集到的图像进行预处理。结果证明该嵌入式系统设计是可行的,为后期相关识别算法的实现建立了可靠的平台。