基于結(jié)構(gòu)光的3D指紋信息采集系統(tǒng)的設(shè)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(shù)的首選。
　　盡管指紋識別作為生物特征識別領(lǐng)域應(yīng)用場景中的首要選擇形式,但是目前的指紋信息采集技術(shù)已經(jīng)限制了指紋認證在更多領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展。比如,目前的采集技術(shù)對手指的適應(yīng)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(shù)的成熟,三維指紋信息采集設(shè)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(shè)備與傳統(tǒng)指紋采集設(shè)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(fù)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(shè)備的研究和探索有著重要的價值和意義。
　　本文基于結(jié)構(gòu)光原理,設(shè)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(nèi)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(gòu)等功能。
　　搭建采集結(jié)構(gòu)。基于結(jié)構(gòu)光的三角原理,搭建出一套適合采集指紋三維信息的架構(gòu)。采集系統(tǒng)整體的構(gòu)建主要是基于生物計算中心的光學(xué)減震平臺,通過

4、平臺配套的機械設(shè)備和已有采集設(shè)備,設(shè)計相應(yīng)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(zhuǎn)等操作,以便于精確調(diào)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(nèi)外參數(shù),參考標定結(jié)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(dǎo)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