四手指指纹采集仪设计与实现

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1、西安电子科技大学硕士学位论文四手指指纹采集仪设计与实现姓名：王家才申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：田玉敏；温晓军2010-10-10Ⅲ舢舢舢川删川洲圳ｌ摘要Ｙ２２３８６４７随着互联网络和高新技术的广泛应用，身份认证和信息安全越来越受到人们的重视，特别是美国“９．１１”事件后，各国反恐形势逐步严峻，声音、掌纹、虹膜、视网膜、面部、指纹等人体生理特征识别系统相继应用于政府、司法、商业、民用系统中。指纹识别技术因指纹提取方便、算法成熟、识别率高等优点，成为当前大家最为认可和广泛应用的：生物识别技术。指纹采集有三种方式：传统油墨捺印、刑侦现场指纹采集、活体：借

2、纹采集。本文主要研究四手指活体指纹采集仪。论文详细分析了四手指指纹采集仪的工作原理、技术指标、系统组成，给出了四手指指纹采集仪的原理框图、硬件设计方案；重点论述了对四手指指纹采集仪关键部件的控制方法，包括ＣＣＤ寄存器控制、ＣｃＤ控制时序、ＣＣＤ噪声种类和抑制、ＣＣＤ预处理分析等。本文论述了ＦＢＩ关于四手指指纹图像质量的评价标准，根据此标准讨论了图像旋转、图像镜像、经验阈值探测指纹、ＣＣＤ指纹图像奇偶帧合并、ＲＧＢ通道?灼胶狻⑸璞感Ｗ肌⒆允视潭ú匠ぃ杀洳匠ぬ讲手指等算法。本文有两方面的创新：设备初始校准算法能够减少设备硬件差异，降低背景图像影响；自适应探测手指算

3、法降低各种手指差异，根据图像分析结果，反馈调节光源、增益、曝光参数，确保ＣｃＤ输出亮度合适、灰度均匀、动态范围广、图像一致性优良指纹图像。对四手指指纹采集仪的测试结果表明：四手指指纹采集仪相比单手指指纹仪可以减少误操作、提高指纹识别准确率、支持和兼容各个国家标准多种指纹采集模式，能够完成ｌＯ个单手指平面采集、１０个单手指滚动采集、双食指平面采集、双拇指平而采集、双拇指滚动采集、２—２采集模式（左手食指和中指＋右手食指和中指）、４—４—２采集模式（左手四手指＋右手四手指＋双拇指）等。本设备通过了ＦＣＣ／ＣＥ认证，通过了ＦＢＩ图像质量认证，设备通过了ＩＰ５４防水、防尘

4、和防震测试，测试结果表明本采集仪可靠性高，达到了预期设计要求。下一代半掌或全掌图像产品，将会考虑大容量数据缓存、高速传输、活体指纹检测等方面做进一步的研究。关键词：四手指指纹采集指纹采集仪指纹图像质量指纹设备校准自动探测指纹ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉＩｌｈｉ对卜ｔｅｃｈａｎｄｎｅｔ－Ｗｏｒｋ，ｐｅｏｐｌｅｐａｙｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｌｏｎｔｏｐｅｒｓｏｎａｌＩＤａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｎ矗）Ｈ１１ａｔｉｏｎｓｅｃｕｒｉｔｙ．ＥｓｐｅｃｉａＵｙｓｉｎｃｅ“９．１１”ａｃｃｉｄｅｎｔｔｏｏｋｐｌａｃｅ，ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｏｕ

5、ｎ倒ｅｓａｔｔａｃｈｈｉ曲ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｔｏｓｅｃｕｎｔｙａｎｄｍｃｒｅａｓｅｔｈｅａｎｔｉ．ｔｅｒｒｏｒｉｓｍｂｕｄｇｅｔｙｅａｒａＲｅｒｙｅ碣ｓｕｃｈａｓＶｏｉｃｅ、ｐａｌｍ、ｉｒｉｓ、ｒｅｔｉｎａ、ｆａｃｅ、ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ，ｖ撕ｏｕｓｂｉｏ—ｍｅｔｒｉｃｒｅｃ（）印ｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｂｙｇｏＶｅｍｍｅｎｔｓ，ｐ０１ｉｃｅｓｔａｔｉｏｎ，ｃｏｍｍｅｒｃｅｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ．ＢｅｃａｕｓｅｏｆｆｅａｔｕｒｅｅｘｔＩ．ａｃｔｌｎｇｃｏｎＶｅｎｌｅｎｃｅ，ｍａｔｕｒａｔｅａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ，ｐｒｅｃｉｓｅｄａｔ

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7、ｄｅＶｉｃｅ．Ｏｎｔｈｅｔｏｐｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅ、ｔｅｃｌｌｌｌｉｑｕｅｃｒｉｔｅｄｏｎ、ｓｙｓｔ锄ｃｏｍｐｏｓｌｔｌｏｎ，ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｌｃｄｌａｇｒ啪ａ１１ｄｈａｒｄｗａｒｅｓ０１ｕｔｉｏｎａｒｅｓｕｐｐｌｉｅｄ．ｍｔｈｉｓａｎｉｃｌｅｔｈｅｋｅｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇＣＣＤｒｅ百ｓｔＩｅｒｃｏｎｔｒ０１、ＣＣＤｔｉｍｅｓｅｑｕｅｎｃｅｃｏｎｔｒｏｌ、ＣＣＤｎｏｉｓｅｖ撕ｅｔｙ、ＣＣＤｎｏｉｓｅｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇ、ＣＣＤｉｍａｇｅｐｒ印ｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎａＩ

8、ｙｓｌｓａ