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基于TCP/IP协议的网络指纹自动识别系统的设计

作　者: 简敬元
导　师: 龙占超
学　校: 华中科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: TCP/IP协议指纹自动识别技术 uClinux JFFS MCF5272 HI08接口 ESSI接口
分类号: TP391.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 224次
引　用: 4次
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内容摘要

本课题研究并设计了一个应用于TCP/IP协议网络环境下的指纹自动识别系统,重点研究了网络环境下的指纹快速匹配算法和指纹身份验证终端的设计及其实现。指纹自动识别算法是一个算法集合,分别包括指纹图像的增强、二值化、细化、特征提取和特征匹配等算法。其中特征匹配算法有统计模式匹配、结构模式匹配和模糊匹配等三种类型。本课题在综合分析了前人提出的各种匹配算法后,针对网络环境下大容量指纹库的快速准确匹配要求,提出一种基于遗传算法的指纹特征动态结构匹配算法。该算法的基本思想是先利用特征点的特征信息构造特征匹配向量,然后对两幅指纹进行动态的结构匹配,排除差异性较大的特征点,得到一个特征匹配点对集合,再利用遗传算法在此点对集合空间中计算使两幅指纹达到最佳匹配程度的5个特征匹配点对,最后根据这5个特征匹配点对所确定的两幅指纹的最佳匹配程度是否达到匹配程度的阀值,从而判定两幅指纹是否匹配。这种算法既继承了结构模式匹配算法速度快的优点,同时又利用遗传算法的计算确保了匹配结果的准确性。指纹身份验证终端的设计是本课题的另一个研究重点。根据系统的要求,需要实现指纹验证和支持TCP/IP协议的网络通信两个基本功能,故将终端系统划分为指纹验证模块和内嵌TCP/IP协议的网络接入模块。其中指纹验证模块采用以Motorola DSP56311为核心处理器的数字图像处理系统来实现指纹图像的相关处理算法。网络接入模块则通过移植使用嵌入式操作系统uClinux支持TCP/IP协议,通过设计32位微处理器MCF5272的快速以太网接口电路实现了局域网的接入。为了安全存储和快速读写数据,网络接入模块还分别移植了JFFS文件系统和采用了Ramdisk技术。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-14
  1.1 课题背景  7-8
  1.2 指纹自动识别技术原理  8-10
  1.3 指纹自动识别技术的发展状况  10-13
  1.4 嵌入式系统的网络接入技术  13-14
2 基于TCP/IP协议的网络指纹自动识别系统的总体方案设计  14-25
  2.1 系统组成框图  14-15
  2.2 系统的数据处理模型和机制  15-18
  2.3 系统功能模块的划分及其设计  18-22
  2.4 系统中各模块之间通信协议的定义  22-25
3 基于遗传算法的指纹特征动态结构匹配算法的研究  25-32
  3.1 概述  25
  3.2 网络环境下的指纹自动匹配算法需要解决的问题  25-26
  3.3 基于遗传算法的指纹特征动态结构匹配算法  26-30
  3.4 算法分析和实验验证  30-32
4 指纹身份验证终端的实现  32-50
  4.1 概述  32
  4.2 指纹身份验证模块的实现  32-39
  4.3 网络接入模块的实现  39-50
5 总结  50-51
  5.1 研究工作的总结  50
  5.2 系统中的关键技术和创新  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-56
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文  56-57
附录2 终端嵌入式操作系统UCLINUX的内核的配置  57-59
附录3 网络接入模块启动脚本程序  59-60
附录4 MCF5272快速以太网接口电路原理图  60

基于TCP/IP协议的网络指纹自动识别系统的设计

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