基于超球覆盖仿生模式识别的指纹点名系统-上海师范大学学报.PDF

第 卷第 期 上海师范大学学报 自然科学版 年 月 基于超球覆盖仿生模式识别的指纹点名系统 李 丽 殷 业 崔晓静 上海师范大学信息与机电工程学院上海 摘要 超球覆盖仿生模式识别方法具有识别速度快误识率低易于实现等特点特别适合 于一些实用性较强的应用领域使用研究了一种基于超球串覆盖的仿生模式识别方法并应用 于指纹点名系统在对实际教学需求分析的基础上设计了完整的指纹点名系统软硬件通过 指纹传感器对指纹数据进行采集预处理用超球串覆盖算法对指纹图像进行了识别在嵌入 式系统 中实现了指纹注册班级选择指纹签到签到次数记录等功能实验结果显示 系统达到预期的效果解决了课堂实时点名问题超球串覆盖仿生模式识别方法适用于众多应 用领域通过示例可以举一反三将方法复制到其他应用场合 关键词 超球覆盖仿生模式识别 指纹识别 嵌入式系统 指纹点名系统 中图分类号 文献标志码 文章编号 引言 仿生模式识别是基于认识事物特征的一种识别算法 最先由中科院院士王守觉在 年提 出 在仿生模式识别中任何事物映射到 维特征空间的投影视为集合 若某一待识别物体特 征在 维特征空间中的投影在中则记为物体匹配成功否则即为失败文中基于超球串的仿生模式 识别算法就是根据投影在 维特征空间中的特征值集合 作一个超球串即由 个超球组成使得 中所有的值均在超球串内 该算法由于只需要找出圆心半径故算法简单又利用大小超球串覆盖 覆盖准确因此该算法速度快识别率高适用于多种应用场合的目标特征模式识别 为了加强学校对学生的课堂管理很多高校都制定了相应的考勤制度 考勤是为了如实记录学 生的实际出勤情况方便教学管理 学校考勤方式由早前的人工签到单一键盘输入接触卡式考勤 系统到感应卡式考勤系统 这些考勤系统由于种种自身的弊端而渐渐地被生物识别考勤所取代利 用指纹的唯一性难以伪造性的特点可以研究出各种指纹考勤系统然而指纹考勤的速度和准确率仍 然是指纹考勤的关键在学校考勤管理中代签冒名签到一堂课多次签到的情况却时有出现 本文作者论述了指纹的识别算法归纳总结了前人的研究成果现在主流识别算法一般为细节点 滤波器组和小波变换的识别算法而考虑到细节点算法的特征描述简单模板占用内存小的特点故采 用细节点识别算法目前在指纹识别研究领域里面部分使用了遗传算法指纹细节特征匹配基于三角 形全等的指纹细节特征匹配等方法上述方法存在着计算量大等缺陷 基于上述背景在嵌入式系统上设计了一种基于超球串覆盖的仿生模式识别的指纹考勤系统通 过对班级的选择选择签到是继续签到还是重新签到防止该同学是否一次课堂多次签到代签到和冒 名签到在保证指纹考勤速度的前提下提高了识别的准确度 收稿日期 基金项目 国家自然科学基金项目 上海师范大学重点学科建设项目 上海市联盟 计划项目 通信作者 殷业中国上海市桂林路 号上海师范大学信息与机电工程学院邮编 上海师范大学学报 自然科学版 年 基于超球串的仿生模式识别算法 在基于超球串的仿生模式识别算法中训练模板时将样本特征聚类关键求得超球串的半径和 圆心 在二维空间中设中有个样本点 超圆串即为 个圆 组成选取 也就是说该超圆串由 个圆心半径均不同的圆记为圆圆圆组合而成 第一步曲线拟合 将样本点用