基于指紋和臉部特征雙重判據(jù)的身份識別系統(tǒng)-科技創(chuàng)新立項目答辯

1、,,大學(xué)生科技創(chuàng)新項目立項報告,基于指紋和臉部特征雙重判據(jù)的身份識別系統(tǒng),組長：顧勇翔組員：張訊 李啟萌 房蓓蓓,南京工程學(xué)院 通信154指導(dǎo)老師：劉婷婷,,為什么學(xué)校仍然采用傳統(tǒng)的低效的點名方式？ 為什么社會沒有大規(guī)模推廣？,,我們應(yīng)該更好地利用指紋和人臉識別技術(shù)。,,,,,完美結(jié)合創(chuàng)造嶄新的產(chǎn)品,項目背景及研究意義

2、 課題方案及研究內(nèi)容 項目方案 創(chuàng)新和特色 項目安排及經(jīng)費預(yù)算,目錄,Par

3、t 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,在學(xué)校上課，我們往往會有紀(jì)檢部考勤或者老師點名考勤，但這種方式存在巨大弊端就是：容易代替。很多同學(xué)會請人代課，以此蒙混過關(guān)。同時這種點名方式費時費力，浪費教學(xué)時間。因此，為了解決這一問題，我們萌生了這樣的想法：設(shè)計一個基于指紋和臉部特征雙重判據(jù)的身份識別系統(tǒng)。 同時，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的發(fā)展,社會對快速、有效辨別人身的需求越來越迫切。傳統(tǒng)的人身辨別方法主要是

4、通過人身標(biāo)識物品和人身標(biāo)識知識兩種方式來實現(xiàn)的，標(biāo)識物品容易丟失，而標(biāo)識知識容易遺忘或記錯,更為嚴(yán)重的是傳統(tǒng)身份識別往往無法區(qū)分標(biāo)識物品真正的擁有者和取得標(biāo)識物品的冒充者,一旦他人獲得標(biāo)識物品,也可以擁有相同的權(quán)力。 綜上，先進(jìn)、快捷、有效的身份識別系統(tǒng)——人臉指紋雙重判據(jù)系統(tǒng)具有重大的研發(fā)意義！,項目背景及研究意義,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,,Part 1,Part 2,P

5、art 3,Part 4,Part 5,課題方案,課題整體方案如圖所示，系統(tǒng)分為兩個部分：現(xiàn)場信號采集單元和信號接收/處理單元?，F(xiàn)場采集單元主要功能是指紋信號和人臉信息的錄入。信息錄入后，通過ZigBee模塊與終端連接。終端的核心是一臺PC機，其通過ZigBee模塊接收信號采集單元的信息，通過算法判斷人員的身份，并記錄在數(shù)據(jù)庫中。,,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,研究內(nèi)容,1.指紋識別技術(shù)研究：

6、 指紋識別技術(shù)是利用人類指紋的唯一性，通過對人類指紋的采樣、特征信息提取并與庫存樣本相比較的過程來實現(xiàn)身份識別的技術(shù)。指紋識別技術(shù)涉及圖像處理、模式識別、計算機視覺、數(shù)學(xué)形態(tài)、小波分析等眾多學(xué)科。,,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,研究內(nèi)容,2.人臉識別技術(shù)研究： 人臉識別，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟

7、蹤人臉，進(jìn)而對檢測到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)。它覆蓋了數(shù)字圖像處理、模式識別、計算機視覺、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、心理學(xué)、生理學(xué)、數(shù)學(xué)等諸多學(xué)科的內(nèi)容，同時也具有非常廣泛的應(yīng)用價值。,,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,研究內(nèi)容,3.信號采集單元開發(fā) 研制現(xiàn)場采集單元電子電路。核心為基于STM32的ARM系統(tǒng)，集成指紋采集系統(tǒng)、攝像頭和無線通信模塊。系統(tǒng)可通過電池供電，也可通過外接電源。 4.上位

8、機程序開發(fā) 基于前期研究的指紋識別算法和人臉識別算法，利用Csharp開發(fā)上位機程序。實現(xiàn)身份判別，數(shù)據(jù)庫錄入等功能。,一、人臉定位系統(tǒng)： （1）在多角度設(shè)置圖像傳感器，收集人臉的多角度信息，達(dá)到人臉的全方位定位。 （2）設(shè)計編寫OpenCv程序，通過Haar-like特征對比在圖像傳感器收集到的圖片中檢測定位人臉，若檢測到人臉則進(jìn)一步獲取人臉特征，反之則不執(zhí)行下一步。二、人臉特征識別系統(tǒng)： 在基于代數(shù)特征的

9、人臉識別中，每一幅人臉圖像被看成是以像素點灰度為元素的矩陣，用反映某些性質(zhì)的數(shù)據(jù)特征來表示人臉的特征。我們預(yù)計設(shè)計編寫基于SURF這種高層次算法的C程序來實現(xiàn)對人臉局部和整體特征的提取。,項目方案,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,三、解決指紋特征識別系統(tǒng)： 指紋圖像處理與識別是自動指紋識別系統(tǒng)的核心技術(shù),其研究已有很長的歷史了,但是總體的思路變化不大。可以把識別算法大致分為下述3個步驟:

10、60;1.圖像預(yù)處理：進(jìn)行濾波除噪、脊線增強、動態(tài)二值化、方向信息計算、初分類、背景分割、紋線間隔估計等處理。2.指紋特征提取： 包括紋線細(xì)化、特征點(交叉點、斷點、中心點、三角點等)檢測3.指紋特征比對： 設(shè)計編寫Matlab程序?qū)崿F(xiàn)對指紋細(xì)節(jié)特征的提取。然后將提取到的指紋信息與數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行對比。特征比對的方法有點圖松弛匹配方法、最小距離圖法和Delaunay三角形化變換等。同時由于指紋識別過程中數(shù)學(xué)運算量大，因此程序

11、設(shè)計不可避免的需要較大的存儲空間，為了提高整體性能，需要把繁重的運算任務(wù)交給DSP處理，而圖像采集部分則要盡可能少的占用DSP時間。另外，利用圖像采集的間隙，或是圖像采集的同時，由硬件完成一部分簡單而繁瑣的運算可以分擔(dān)DSP的處理任務(wù)，提高處理的并行度，滿足對實時性的要求.,項目方案,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,四、解決綜合人臉信息與指紋信息的雙重判據(jù)系統(tǒng)： 將收集到的人臉信息、指紋信息與

12、數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行對比，當(dāng)且僅當(dāng)兩者皆通過時才驗證身份正確，以此通過簡單的系統(tǒng)實現(xiàn)高效審核的效果。五、上位機程序開發(fā)： 計劃使用C-sharp編寫上位機程序，通過串口接受數(shù)據(jù)并保存到本地路徑的上位機界面。,項目方案,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,,創(chuàng)新和特色,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,1+1>2模式,,創(chuàng)新和特色,Part 1,Part

13、 2,Part 3,Part 4,Part 5,1.算法簡化創(chuàng)新：通過局部重要特征的判別來簡化運算。2.判據(jù)方法創(chuàng)新：此系統(tǒng)通過雙重判據(jù)的方式以兩個簡單的系統(tǒng)來進(jìn)行身份識別，這種方式不僅技術(shù)要求較低而且能將安全性提高一個檔次，與傳統(tǒng)的單一識別方式相比，更具有社會經(jīng)濟效益。,,項目安排,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,活動：1、2015年11月20日到2016年2月1日進(jìn)行基礎(chǔ)性的知識學(xué)習(xí)培訓(xùn)

14、，為之后的科創(chuàng)活動提供理論知識基礎(chǔ)。2、2016年2月2日到6月1日，完成人臉識別與指紋識別算法的研究，同時研究各個模板、終端與系統(tǒng)的整合。3、2016年6月2日到8月1日，完成整體系統(tǒng)的研發(fā)及調(diào)試工作。4、2016年8月2日到9月，完成結(jié)題報告，以及完成對該系統(tǒng)的進(jìn)一步完善與改進(jìn)。,,,,,項目安排,Part 1,Part 2,Part 3,Part 4,Part 5,組員：,,,,,經(jīng)費預(yù)算,Part 1,Part 2,