科技创新立项目答辩

1、大学生科技创新项目立项报告大学生科技创新项目立项报告基于指纹和脸部特征双重判基于指纹和脸部特征双重判据的身份识别系统据的身份识别系统组长：顾勇翔组员：张讯 李启萌 房蓓蓓南京工程学院 通信154指导老师：刘婷婷 为什么学校仍然采用传统的低效的点名方式？为什么学校仍然采用传统的低效的点名方式？ 为什么社会没有大规模推广？为什么社会没有大规模推广？ 我们应该更好地利用指纹和人脸识别技术。 完美结合创造崭新的产品 项目背景及研究意义项目背景及研究意义 课题方案及研究内容课题方案及研究内容 项目方案项目方案 创新和特色创新和特色 项目安排及经费预算项目安排及经费预算目录目录Part 1Part 2Pa

2、rt 3Part 4Part 5 在学校上课，我们往往会有纪检部考勤或者老师点名考勤，但这种方式存在巨大在学校上课，我们往往会有纪检部考勤或者老师点名考勤，但这种方式存在巨大弊端就是：弊端就是：容易代替容易代替。很多同学会请人代课，以此蒙混过关。同时这种点名方式。很多同学会请人代课，以此蒙混过关。同时这种点名方式费时费时费力费力，浪费教学时间。因此，为了解决这一问题，我们萌生了这样的想法：设计一个，浪费教学时间。因此，为了解决这一问题，我们萌生了这样的想法：设计一个基于指纹和脸部特征双重判据的身份识别系统。基于指纹和脸部特征双重判据的身份识别系统。 同时，随着科学技术的进步和社会的发展同时，随

3、着科学技术的进步和社会的发展, ,社会对快速、有效辨别人身的需求越社会对快速、有效辨别人身的需求越来越迫切。传统的人身辨别方法主要是通过人身标识物品和人身标识知识两种方式来来越迫切。传统的人身辨别方法主要是通过人身标识物品和人身标识知识两种方式来实现的，标识物品容易丢失，而标识知识容易遗忘或记错实现的，标识物品容易丢失，而标识知识容易遗忘或记错, ,更为严重的是传统身份识更为严重的是传统身份识别往往无法区分标识物品真正的拥有者和取得标识物品的冒充者别往往无法区分标识物品真正的拥有者和取得标识物品的冒充者, ,一旦他人获得标识一旦他人获得标识物品物品, ,也可以拥有相同的权力。也可以拥有相同的权

4、力。 综上，先进、快捷、有效的身份识别系统综上，先进、快捷、有效的身份识别系统人脸指纹双重判据系统人脸指纹双重判据系统具有重大的具有重大的研发意义！研发意义！项目背景及研究意义项目背景及研究意义Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5课题方案课题方案 课题整体方案如图所示，系统分为两个部分：现场信课题整体方案如图所示，系统分为两个部分：现场信号采集单元和信号接收号采集单元和信号接收/ /处理单元。现场采集单元主要处理单元。现场采集单元主要功能是指纹信号和人脸信息的录入。信息录入后，通功能是指纹信号和人脸信息的录入。

5、信息录入后，通过过ZigBeeZigBee模块与终端连接。终端的核心是一台模块与终端连接。终端的核心是一台PCPC机，机，其通过其通过ZigBeeZigBee模块接收信号采集单元的信息，通过算模块接收信号采集单元的信息，通过算法判断人员的身份，并记录在数据库中。法判断人员的身份，并记录在数据库中。Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5研究内容研究内容 1. 1.指纹识别技术研究：指纹识别技术研究： 指纹识别技术是利用人类指纹的唯一性，通过对人类指纹的采样、特征指纹识别技术是利用人类指纹的唯一性，通过对人类指纹的采样、特征信息提取并与库存样本相比较的过程来实现身份识别的技术

6、。指纹识别信息提取并与库存样本相比较的过程来实现身份识别的技术。指纹识别技术涉及技术涉及图像处理、模式识别、计算机视觉、数学形态、图像处理、模式识别、计算机视觉、数学形态、小波分析小波分析等众等众多学科。多学科。Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5研究内容研究内容 2. 2.人脸识别技术研究：人脸识别技术研究： 人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸

7、，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术。它覆盖和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术。它覆盖了数字图像处理、模式识别、计算机视觉、神经网络、心理学、生理学、了数字图像处理、模式识别、计算机视觉、神经网络、心理学、生理学、数学等诸多学科的内容，同时也具有非常广泛的应用价值。数学等诸多学科的内容，同时也具有非常广泛的应用价值。Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5研究内容研究内容 3. 3.信号采集单元开发信号采集单元开发 研制现场采集单元电子电路。核心为基于研制现场采集单元电子电路。核心为基于STM32STM32的的ARMARM系统，集成指纹采系统，集

8、成指纹采集系统、摄像头和无线通信模块。系统可通过电池供电，也可通过外接集系统、摄像头和无线通信模块。系统可通过电池供电，也可通过外接电源。电源。 4. 4.上位机程序开发上位机程序开发 基于前期研究的指纹识别算法和人脸识别算法，利用基于前期研究的指纹识别算法和人脸识别算法，利用CsharpCsharp开发上位机开发上位机程序。实现身份判别，数据库录入等功能。程序。实现身份判别，数据库录入等功能。一、人脸定位系统： （1）在多角度设置图像传感器，收集人脸的多角度信息，达到人脸的全方位定位。 （2）设计编写OpenCv程序，通过Haar-like特征对比在图像传感器收集到的图片中检测定位人脸，若检

9、测到人脸则进一步获取人脸特征，反之则不执行下一步。二、人脸特征识别系统： 在基于代数特征的人脸识别中，每一幅人脸图像被看成是以像素点灰度为元素的矩阵，用反映某些性质的数据特征来表示人脸的特征。我们预计设计编写基于SURF这种高层次算法的C程序来实现对人脸局部和整体特征的提取。 项目方案项目方案Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5三、解决指纹特征识别系统： 指纹图像处理与识别是自动指纹识别系统的核心技术,其研究已有很长的历史了,但是总体的思路变化不大。可以把识别算法大致分为下述3个步骤: 1.图像预处理：进行滤波除噪、脊线增强、动态二值化、方向信息计算、初分类、背景分割、

10、纹线间隔估计等处理。2.指纹特征提取： 包括纹线细化、特征点(交叉点、断点、中心点、三角点等)检测3.指纹特征比对： 设计编写Matlab程序实现对指纹细节特征的提取。然后将提取到的指纹信息与数据库中的信息进行对比。特征比对的方法有点图松弛匹配方法、最小距离图法和Delaunay三角形化变换等。同时由于指纹识别过程中数学运算量大，因此程序设计不可避免的需要较大的存储空间，为了提高整体性能，需要把繁重的运算任务交给DSP处理，而图像采集部分则要尽可能少的占用DSP时间。另外，利用图像采集的间隙，或是图像采集的同时，由硬件完成一部分简单而繁琐的运算可以分担DSP的处理任务，提高处理的并行度，满足对

11、实时性的要求.项目方案项目方案Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5四、解决综合人脸信息与指纹信息的双重判据系统： 将收集到的人脸信息、指纹信息与数据库中的信息进行对比，当且仅当两者皆通过时才验证身份正确，以此通过简单的系统实现高效审核的效果。五、上位机程序开发： 计划使用C-sharp编写上位机程序，通过串口接受数据并保存到本地路径的上位机界面。项目方案项目方案Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5创新和特色创新和特色Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5 1+121+12模式模式创新和特色创新和特色Part 1Part 2P

12、art 3Part 4Part 51.1.算法简化创新算法简化创新：通过局部重要特征的判别来简化运算。：通过局部重要特征的判别来简化运算。2.2.判据方法创新判据方法创新：此系统通过双重判据的方式以两个简单的系统来进：此系统通过双重判据的方式以两个简单的系统来进行身份识别，这种方式不仅技术要求较低而且能将安全性提高一个档行身份识别，这种方式不仅技术要求较低而且能将安全性提高一个档次，与传统的单一识别方式相比，更具有社会经济效益。次，与传统的单一识别方式相比，更具有社会经济效益。项目安排项目安排Part 1Part 2Part 3Part 4Part 5活动：1、2015年11月20日到2016年2月1日进行基础性的知识学习培训，为之后的科创活动提供理论知识基础。2、2016年2月2日到6月1日，完成人脸识别与指纹识别算法的研究，同时研究各个模板、终端与系统的整合。