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基于多光谱的手掌采集与识别系统

作　者: 孔德奇
导　师: 苑玮琦
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 多模态成像 OV7620图像传感器视频接口
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 25次
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内容摘要

任何一种单一模态生物特征识别都有其局限性，从而影响使用效果，限制了适用范围。将手形、掌纹和手掌静脉身份识别理论和DSP(TMS320DM642)数字处理系统相结合，提出和设计了一种能够融合掌形、掌纹和掌静脉三模态特征的嵌入式图像采集系统，主要包括多光谱光源子系统、 CMOS图像传感器、高频数字信号处理器、液晶显示模块、语音提示模块等。为了满足多模态手掌采集，本文对光源子系统的光谱选择、均匀性分析及逻辑控制进行研究。选择470nm蓝光和850nm近红外光作为主要光源，采用AMC7150恒流驱动芯片实现逻辑控制，设计出光照度均匀，可编程控制的多光谱光源。为保证系统的实时性和高效性，利用Video Port接口实现图像数据的自动采集和显示，减少CPU负担，使其能够专注于对数据处理识别工作。 CMOS数字图像传感器OV7620通过VP2接口实现无缝连接，完成图像数据采集工作；液晶显示模块通过VP1接口实现图像显示功能。语音提示模块WT588D使用一线控制方式，实现语音提示和播报功能。在硬件平台的基础上，进行了软件系统的设计，包括图像传感器、视频显示模块和语音模块初始化程序、 VP口采集与显示驱动程序和光源控制程序等，完成了整个软件系统的框架，并实现了相关算法的嵌入工作。本系统实现在脱机情况下实时采集、处理与显示图像，不仅满足实用性要求，也为后续多模态特征成像系统设计提供了硬件平台。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-18
  1.1 课题来源  10
  1.2 课题来源  10-11
  1.3 课题研究意义  11-12
  1.4 国内外研究动态  12-17
    1.4.1 掌静脉及掌纹研究现状  13-16
    1.4.2 掌形研究现状  16-17
  1.5 本文的主要研究内容与章节安排  17-18
第二章手掌三模态采集识别系统整体设计  18-21
  2.1 硬件系统设计  18-19
  2.2 软件系统设计  19-20
  2.3 本章小结  20-21
第三章光源子系统设计  21-29
  3.1 多光谱分析  21
  3.2 发光二极管的选择  21-24
  3.3 光源照射面分析  24-26
  3.4 光源控制分析  26-27
  3.5 本章小结  27-29
第四章硬件系统设计  29-66
  4.1 图像采集单元  29-51
    4.1.1 图像传感器选型  29-30
    4.1.2 图像采集结构设计  30-31
    4.1.3 图像传感器初始化  31-36
    4.1.4 数据传输方式分析  36-51
  4.2 数据输出单元  51-58
    4.2.1 VideoPort口显示分析  51-54
    4.2.2 VP口数据输出分析  54-55
    4.2.3 手限定区域判定方法设计  55-58
  4.3 语音模块设计  58-62
    4.3.1 语音模块控制分析  59-60
    4.3.2 语音模块烧录语音  60-62
  4.4 外围电路设计  62-65
    4.4.1 红外感应装置  62-63
    4.4.2 电源电路设计  63-64
    4.4.3 复位电路设计  64-65
  4.5 本章小结  65-66
第五章软件系统设计  66-81
  5.1 手掌有效区域提取  66-71
    5.1.1 指根点提取  67-68
    5.1.2 建立直角坐标系  68
    5.1.3 归一化  68-70
    5.1.4 手掌区域提取  70-71
  5.2 数据存储与地址分配  71-75
  5.3 BootLoader程序引导  75-78
  5.4 软件优化设计  78-80
  5.5 本章小结  80-81
第六章结论  81-83
  6.1 本文的主要工作  81-82
  6.2 后续工作建议  82-83
参考文献  83-86
在学研究成果  86-87
致谢  87

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