自動指紋識別系統AFIS的組成及基于DSP的指紋采集和預處理軟件設計

　　隨著指紋傳感器的飛速發展及其性能的不斷提升，以及指紋識別技術的發展與應用，高質量的指紋圖像采集技術和指紋圖像預處理算法成為一個重要的研究課題。本文設計了一套基于TI公司的DSP芯片TMS320VC5509A的指紋采集和預處理軟件，通過標準C語言編程實現了指紋圖像的實時采集與處理。其中指紋采集利用了半導體指紋傳感器MBF200，指紋圖像的預處理涉及濾波、銳化、二值化和細化等算法。論文給出了系統設計方案和硬件電路設計方法，重點介紹指紋傳感器的特性，指紋采集軟件的設計，以及指紋預處理算法的各個處理流程和實現方法。經測試，該系統的采集效率高、處理速度快且準確可靠，采集一幅指紋圖像需時僅0.3s，處理后的指紋圖像十分有利于指紋特征的提取。整個系統具有開發簡易、性能穩定和應用靈活等優點。

　 自動指紋識別系統

　　自動指紋識別系統AFIS主要由采集、處理和顯示三個模塊組成。其中采集模塊是最為關鍵的部分，指紋采集是指紋識別系統最前端的步驟，采集效果的優劣直接影響到后期的處理以及指紋特征的提取。指紋采集技術是指紋識別中的關鍵術之一，同時也是本課題研究的一個重點。

　　通過了解指紋識別系統組成原理，可見指紋采集的重要性。指紋識別系統由離線和在線兩個部分組成，主要涉及指紋圖像采集、圖像預處理、特征提取、特征匹配和結果顯示等過程。指紋識別系統框圖如圖2-1所示。

　　“離線”部分屬于非實時模式，而“在線”式屬于實時模式。在系統的離線部分，用指紋采集設備采集得到指紋圖像，然后進行指紋圖像預處理并提取指紋的紋理特征點，將特征點保存到數據庫中，形成指紋模板庫。在系統的在線部分，用指紋采集設備實時采集指紋，進行預處理和提取特征點，然后將這些特征點與保存在模板庫中的特征點進行匹配，判斷輸入特征點與模板特征點是否來自同一個手指的指紋。