科技創(chuàng)新立項目答辯匯編

大學生科技創(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院通信154指導老師：劉婷婷

為什么學校仍然采用傳統(tǒng)的低效的點名方式？為什么社會沒有大規(guī)模推廣？

我們應該更好地利用指紋和人臉識別技術。

完美結合創(chuàng)造嶄新的產品

項目背景及研究意義

課題方案及研究內容

項目方案

創(chuàng)新和特色項目安排及經費預算目錄Part1Part2Part3Part4Part5在學校上課，我們往往會有紀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。很多同學會請人代課，以此蒙混過關。同時這種點名方式費時費力，浪費教學時間。因此，為了解決這一問題，我們萌生了這樣的想法：設計一個基于指紋和臉部特征雙重判據的身份識別系統(tǒng)。同時，隨著科學技術的進步和社會的發(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通過人身標識物品和人身標識知識兩種方式來實現(xiàn)的，標識物品容易丟失，而標識知識容易遺忘或記錯,更為嚴重的是傳統(tǒng)身份識別往往無法區(qū)分標識物品真正的擁有者和取得標識物品的冒充者,一旦他人獲得標識物品,也可以擁有相同的權力。

綜上，先進、快捷、有效的身份識別系統(tǒng)——人臉指紋雙重判據系統(tǒng)具有重大的研發(fā)意義！項目背景及研究意義Part1Part2Part3Part4Part5Part1Part2Part3Part4Part5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)據庫中。Part1Part2Part3Part4Part5研究內容1.指紋識別技術研究：指紋識別技術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。指紋識別技術涉及圖像處理、模式識別、計算機視覺、數(shù)學形態(tài)、小波分析等眾多學科。Part1Part2Part3Part4Part5研究內容2.人臉識別技術研究：人臉識別，是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。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蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術。它覆蓋了數(shù)字圖像處理、模式識別、計算機視覺、神經網絡、心理學、生理學、數(shù)學等諸多學科的內容，同時也具有非常廣泛的應用價值。Part1Part2Part3Part4Part5研究內容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)據庫錄入等功能。一、人臉定位系統(tǒng)：（1）在多角度設置圖像傳感器，收集人臉的多角度信息，達到人臉的全方位定位。（2）設計編寫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灰度為元素的矩陣，用反映某些性質的數(shù)據特征來表示人臉的特征。我們預計設計編寫基于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Part1Part2Part3Part4Part5三、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,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.圖像預處理：進行濾波除噪、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：設計編寫Matlab程序實現(xiàn)對指紋細節(jié)特征的提取。然后將提取到的指紋信息與數(shù)據庫中的信息進行對比。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)學運算量大，因此程序設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DSP的處理任務，提高處理的并行度，滿足對實時性的要求.項目方案Part1Part2Part3Part4Part5四、解決綜合人臉信息與指紋信息的雙重判據系統(tǒng)：將收集到的人臉信息、指紋信息與數(shù)據庫中的信息進行對比，當且僅當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)據并保存到本地路徑的上位機界面。項目方案Part1Part2Part3Part4Part5創(chuàng)新和特色Part1Part2Part3Part4Part5

1+1>2模式創(chuàng)新和特色Part1Part2Part3Part4Part51.算法簡化創(chuàng)新：通過局部重要特征的判別來簡化運算。2.判據方法創(chuàng)新：此系統(tǒng)通過雙重判據的方式以兩個簡單的系統(tǒng)來進行身份識別，這種方式不僅技術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，更具有社會經濟效益。項目安排Part1Part2Part3Part4Part5活動：1、2015年11月20日到2016年2月1日進行基礎性的知識學習培訓，為之后的科創(chuàng)活動提供理論知識基礎。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)及調試工作。4、2016年8月2日到9月，完成結題報告，以及完成對該系統(tǒng)的進一步完善與改進。項目安排Part1Part2Part3Part4Part5組員：姓名班級項目分工業(yè)顧勇翔通信154指紋識別系統(tǒng)開發(fā)張訊通信154人臉識別系統(tǒng)開發(fā)房蓓蓓通信154上位機程序開發(fā)李啟萌通信154電子電路設計經費預算Part1Part2Part3Part4Part5

電子器件/耗材STM3指紋模塊錄