科技創(chuàng)新立項(xiàng)目答辯

1、大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目立項(xiàng)報告大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目立項(xiàng)報告基于指紋和臉部特征雙重判基于指紋和臉部特征雙重判據(jù)的身份識別系統(tǒng)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(diǎn)名方式？為什么學(xué)校仍然采用傳統(tǒng)的低效的點(diǎn)名方式？ 為什么社會沒有大規(guī)模推廣？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(xiàng)目背景及研究意義項(xiàng)目背景及研究意義 課題方案及研究內(nèi)容課題方案及研究內(nèi)容 項(xiàng)目方案項(xiàng)目方案 創(chuàng)新和特色創(chuàng)新和特色 項(xiàng)目安排及經(jīng)費(fèi)預(yù)算項(xiàng)目安排及經(jīng)費(fèi)預(yù)算目錄目錄Part 1Part 2Pa

2、rt 3Part 4Part 5 在學(xué)校上課，我們往往會有紀(jì)檢部考勤或者老師點(diǎn)名考勤，但這種方式存在巨大在學(xué)校上課，我們往往會有紀(jì)檢部考勤或者老師點(diǎn)名考勤，但這種方式存在巨大弊端就是：弊端就是：容易代替容易代替。很多同學(xué)會請人代課，以此蒙混過關(guān)。同時這種點(diǎn)名方式。很多同學(xué)會請人代課，以此蒙混過關(guān)。同時這種點(diǎn)名方式費(fèi)時費(fèi)時費(fèi)力費(fèi)力，浪費(fèi)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，浪費(fèi)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)?；谥讣y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)展同時，隨

3、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通過人身標(biāo)識物品和人身標(biāo)識知識兩種方式來來越迫切。傳統(tǒng)的人身辨別方法主要是通過人身標(biāo)識物品和人身標(biāo)識知識兩種方式來實(shí)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實(shí)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)識一旦他人獲得標(biāo)識物品物品, ,也可以擁有相同的權(quán)力。也可以擁有相同的權(quán)

4、力。 綜上，先進(jìn)、快捷、有效的身份識別系統(tǒng)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)人臉指紋雙重判據(jù)系統(tǒng)具有重大的具有重大的研發(fā)意義！研發(fā)意義！項(xiàng)目背景及研究意義項(xiàng)目背景及研究意義Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5課題方案課題方案 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號采集單元和信號接收/ /處理單元?，F(xiàn)場采集單元主要處理單元?，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，通功能是指紋信號和人臉信息的錄入。

5、信息錄入后，通過過ZigBeeZigBee模塊與終端連接。終端的核心是一臺模塊與終端連接。終端的核心是一臺PCPC機(jī)，機(jī)，其通過其通過ZigBeeZigBee模塊接收信號采集單元的信息，通過算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。法判斷人員的身份，并記錄在數(shù)據(jù)庫中。Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5研究內(nèi)容研究內(nèi)容 1. 1.指紋識別技術(shù)研究：指紋識別技術(shù)研究： 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(shí)現(xiàn)身份識別的技術(shù)

6、。指紋識別信息提取并與庫存樣本相比較的過程來實(shí)現(xiàn)身份識別的技術(shù)。指紋識別技術(shù)涉及技術(shù)涉及圖像處理、模式識別、計算機(jī)視覺、數(shù)學(xué)形態(tài)、圖像處理、模式識別、計算機(jī)視覺、數(shù)學(xué)形態(tài)、小波分析小波分析等眾等眾多學(xué)科。多學(xué)科。Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5研究內(nèi)容研究內(nèi)容 2. 2.人臉識別技術(shù)研究：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)。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(jī)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用攝像機(jī)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蹤人臉

7、，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)。它覆蓋和跟蹤人臉，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(jī)視覺、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、心理學(xué)、生理學(xué)、了數(shù)字圖像處理、模式識別、計算機(jī)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。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 1Part 2Part 3Part 4Part 5研究內(nèi)容研究內(nèi)容 3. 3.信號采集單元開發(fā)信號采集單元開發(fā) 研制現(xiàn)場采集單元電子電路。核心為基于研制現(xiàn)場采集單元電子電路。核心為基于STM32STM32的的ARMARM系統(tǒng)，集成指紋采系統(tǒng)，集

8、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。電源。 4. 4.上位機(jī)程序開發(fā)上位機(jī)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，利用基于前期研究的指紋識別算法和人臉識別算法，利用CsharpCsharp開發(fā)上位機(jī)開發(fā)上位機(jī)程序。實(shí)現(xiàn)身份判別，數(shù)據(jù)庫錄入等功能。程序。實(shí)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

9、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)特征的人臉識別中，每一幅人臉圖像被看成是以像素點(diǎn)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(shí)現(xiàn)對人臉局部和整體特征的提取。 項(xiàng)目方案項(xiàng)目方案Part 1Part 2Part 3Part 4Part 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?？梢园炎R別算法大致分為下述3個步驟: 1.圖像預(yù)處理：進(jìn)行濾波除噪、脊線增強(qiáng)、動態(tài)二值化、方向信息計算、初分類、背景分割、

10、紋線間隔估計等處理。2.指紋特征提?。?包括紋線細(xì)化、特征點(diǎn)(交叉點(diǎn)、斷點(diǎn)、中心點(diǎn)、三角點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)算量大，因此程序設(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(yùn)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(yùn)算可以分擔(dān)DSP的處理任務(wù)，提高處理的并行度，滿足對

11、實(shí)時性的要求.項(xiàng)目方案項(xiàng)目方案Part 1Part 2Part 3Part 4Part 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(yàn)證身份正確，以此通過簡單的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效審核的效果。五、上位機(jī)程序開發(fā)： 計劃使用C-sharp編寫上位機(jī)程序，通過串口接受數(shù)據(jù)并保存到本地路徑的上位機(jī)界面。項(xiàng)目方案項(xiàng)目方案Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5創(chuàng)新和特色創(chuàng)新和特色Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5 1+121+12模式模式創(chuàng)新和特色創(chuàng)新和特色Part 1Part 2P

12、art 3Part 4Part 51.1.算法簡化創(chuàng)新算法簡化創(chuàng)新：通過局部重要特征的判別來簡化運(yùn)算。：通過局部重要特征的判別來簡化運(yùn)算。2.2.判據(jù)方法創(chuàng)新判據(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)：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(jì)效益。次，與傳統(tǒng)的單一識別方式相比，更具有社會經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目安排項(xiàng)目安排Part 1Part 2Part 3Part 4Part 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)，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。