基于結構光的3D指紋信息采集系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、在過去的幾十年里,指紋識別或者認證一直是生物特征識別里的主要研究方向,我們有足夠的理由相信在未來的很長一段時間里,指紋識別或認證也同樣擁有主流市場。指紋具有的唯一性、永久不變性、普遍存在性、易被采集性、易被接受性等特點,使其成為使用生物特征進行身份認證及識別技術的首選。
　　盡管指紋識別作為生物特征識別領域應用場景中的首要選擇形式,但是目前的指紋信息采集技術已經限制了指紋認證在更多領域應用的發(fā)展。比如,目前的采集技術對手指的適應性

2、比較差,對手指的狀態(tài)要求比較嚴格。
　　隨著3D成像和采集技術的成熟,三維指紋信息采集設備為指紋的進一步研究開創(chuàng)了新的途徑。三維指紋信息獲取設備與傳統(tǒng)指紋采集設備相比較有著先天性的優(yōu)勢,其對手指的狀態(tài)要求相對寬松,非接觸式也解決了接觸式帶來的手指形變問題,同時三維信息極大地降低了信息被偽造和復制的可能性,安全性大幅度提高。這些優(yōu)點使得對三維指紋信息的采集設備的研究和探索有著重要的價值和意義。
　　本文基于結構光原理,設計并實

3、現(xiàn)了一套嵌入式三維指紋信息采集系統(tǒng),用來獲取到指紋更多的空間信息,主要研究內容包括以下幾個方面。
　　組建嵌入式平臺。三維指紋信息采集系統(tǒng)平臺采用的是以DM642為核心的DSP系統(tǒng)開發(fā)平臺,在平臺上實現(xiàn)光柵圖像生成、光柵圖像投影、圖像采集、格雷編解碼、四步相移法以及三維數(shù)據(jù)的重構等功能。
　　搭建采集結構?；诮Y構光的三角原理,搭建出一套適合采集指紋三維信息的架構。采集系統(tǒng)整體的構建主要是基于生物計算中心的光學減震平臺,通過

4、平臺配套的機械設備和已有采集設備,設計相應的中間連接件,組裝實現(xiàn)投影儀和相機的支撐、移動和旋轉等操作,以便于精確調節(jié)和標定投影儀和CCD相機的距離和角度等,使其能夠達到實驗要求。
　　系統(tǒng)標定。標定相機的內外參數(shù),參考標定結果,選擇適合系統(tǒng)采集的鏡頭。利用角點提取法標定圖像放大比例。使用電動移動導軌,逆向求取系統(tǒng)中的未知參數(shù)。使用標準量塊和量柱對系統(tǒng)的深度和曲面測量精度進行標定。分析并解決系統(tǒng)遇到的條紋干擾問題。同時進行活體和實物