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本科毕业设计（论文）开题报告 题目： 基于PC指纹识别技术 学生姓名 何发银 学　号 1207020126 教学院系 电气信息学院 专业年级 自动化2012级 指导教师 李杰 职　称 讲师 单　　位 电气信息学院 西南石油大学毕业设计开题报告 PAGE PAGE 4 1 设计目的及意义 生理测定技术是当前研究的热点之一。目前，有很多技术等生物测定技术可用于身份认证，包括：虹膜识别、视网膜识别、面部识别、签名识别、声音识别技术、指纹识别技术等。其中指纹因具有终生不变性及稳定性，是目前应用前景较好的生物识别系统。但指纹识别目前在国内乃至世界仍未普及的主要原因是：（1）速度慢：目前一般系统辨别需要数秒钟甚至更长；（2）性能差：错误拒识率（FRR）和错误接受率（FAR）过高，目前市场上出现的系统一般FRR3%,FAR1/106；（3）价格高：由于目前国内主要引用国外成熟的指纹识别技术，并且比对系统采用PC机处理，体积庞大，不便移动。本系统在对指纹识别技术优化的基础上，与嵌入式技术相结合，可较好地解决上述问题。 2 设计思路对比 在设计环节中，有很多模块供于参考，如指纹、面貌、声音、笔迹、DNA、手型等，但是通过安全实验比对生物特征研究中指纹识别是对于身份识别比较理想的技术。相对于其他生物特征，它有五个首选特征：唯一性、普遍性、可采集性、永久性、可接受性。指纹识别的基本原理为：采用细节点坐标模型来做细节匹配，即对指纹的脊线末梢和指纹的脊线分支点提取特征点鉴定指纹。 3.1 系统硬件设计 设计的用于指纹检索算法实现与验证的嵌入式硬件平台以东南大学自主研发的高性能微处理器SEP6200为核心控制单元。SEP6200是一颗32位的高性能应用处理器，主频达到800Mhz，有着高效的运算和控制能力，能够较好的执行指纹检索程序。主控制器配合DDR、Nand Flash、LCD、USB指纹采集器等外围设备，搭建成了完整的嵌入式指纹检索硬件平台，图6是所设计的嵌入式指纹检索系统的硬件框架结构图。系统中主控制器SEP6200用于控制指纹采样和进行任务调度；DDR模块用来临时存储指纹图像数据和执行软件程序；Nand Flash用以存放算法软件代码和指纹数据库；LCD显示屏在执行算法时用于提供良好的GUI用户界面；USB指纹采集器则是用来采集原始指纹图像，并将图像数据经USB接口传送至核心控制单元。 3.2 系统软件设计 ? 嵌入式软件系统主要涉及到操作系统和设备驱动配置两个方面。 3.2.1. 嵌入式Linux操作系统 本设计采用Linux2.6内核操作系统作为嵌入式底层软件基础平台。Linux操作系统作为一个开源软件系统，有着良好的可配置、可裁剪特性，同时其开发周期短、成本低、安全性高，非常适用于嵌入式系统下指纹检索应用软件的开发和测试。 3.2.2. 驱动程序配置 为了使操作系统能够控制USB指纹采集器和LCD等外设工作，必须为Linux内核配置相关的设备驱动程序。对于USB指纹采集器，本设计采用V4L2驱动框架对图像数据进行控制管理，V4L2是Linux下开发视频设备驱动的一套新框架，该框架为驱动程序定义了一系列对应的回调函数，同时为应用程序定义了一套标准的API 调用，便于用户在应用层通过URB获得指纹图像数据。此外，对于LCD液晶显示屏也需要提供相应的驱动支持，LCD通常由微处理器的LCDC(LCD Controller，LCD控制器)进行控制。 4 设计重点 满足日常考勤需求，在保证系统功能实现的前提下，赢尽可能烤炉系统的需求，系统操作的简单方便性。该系统是作为一个统一的整体存在的。所以在进行系统设计时，需要从整体性的角度考虑。保证系统设计规范的标准化：代码的统一化：系统数据的完整化和统一数据要系统一致性等。 4.2 硬件电路的设计 硬件电路采用的是结构化系统设计方法，该方法保证设计电路的标准化、模块化。硬件电路的设计最重要的选择用于控制的单片机，并确定与之配套的外围芯片，使所设计的系统既经济又高性能。硬件电路设计还包括输入输出接口设计，画出详细电路图，标出芯片的型号、器件参数值，根据电路图在仿真机上进行调试，发现设计不当及时修改，最终达到设计目的。 4.3 软件设计 软件设计的方法与开发环境的选取有着直接的关系，本系统软件设计采用模块化系统设计方法，先编写各个功能模块子程序，然后进行组合与调整，经过调试后，达到设计功能要求。 5 系统调试方法 系统调试是本设计中的一个重要内容，本系统采用分步调试: 硬件调试：根据设计的原理电路做好实验样机，进行调试。硬件调试分为脱机检查和仿真调试，主要工作是排除样机故障。包括设计错误和工艺性故障。 软件调试：将软件程序输入仿真原理图，观测是否能实现具体功能。 硬件、软件仿真调试：