基于單片機的指紋識別系統(tǒng)設(shè)計(1)

1、<p>　　學士學位論文    </p><p>　　基于單片機的指紋識別系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　The Design of fingerprint identification System Based on Single Chip</p><p><b>　　摘 要</b></p><

2、;p>　　隨著信息時代的發(fā)展, 自動指紋識別技術(shù)已經(jīng)廣泛地應用于公安、海關(guān)、銀行、網(wǎng)絡(luò)安全等需要進行身份識別領(lǐng)域。本文概述了自動指紋識別系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展狀況，介紹了指紋識別系統(tǒng)的算法流程，以及在此基礎(chǔ)上的指紋圖像的分割算法和指紋圖像細化算法。并完成基于單片機的指紋識別系統(tǒng)硬件電路設(shè)計。</p><p>　　本文應用ZMF-206指紋識別模塊，設(shè)計基于單片機的指紋識別硬件電路系統(tǒng)，形成一個獨立的指紋識別控

3、制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單片機和指紋模塊之間的串口通信，通過操作獨立式鍵盤按鍵，向指紋模塊的DSP芯片發(fā)送相應指令，從而執(zhí)行錄入用戶、添加用戶、認證用戶、刪除指定用戶、刪除全部用戶、用戶匹配等功能，適用于需要進行身份識別的領(lǐng)域。</p><p>　　關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)；指紋識別；單片機；串口通信</p><p><b>　　Abstract</b></p>

4、<p>　　With the development of the information age, automatic fingerprint identification technology has been widely used in public security, customs, bank, network security, and other areas of the identification is r

5、equired. This paper summarizes the research status and development status of automatic fingerprint identification system, the algorithm flow of the fingerprint identification system are introduced, and on the basis of th

6、e fingerprint image segmentation algorithm, and fingerprint image thinn</p><p>　　ZMF-206 fingerprint identification module is applied in this article, the design for fingerprint recognition based on single c

7、hip microcomputer hardware circuit system, fingerprint identification control system to form an independent. The system can realize serial communication between SCM and fingerprint module, by manipulating the independent

8、 type keyboard key, to the fingerprint module of DSP chip to send corresponding instructions, to perform input user, add users, authenticate the user, del</p><p>　　Key words: control system; Fingerprint iden

9、tification; Serial Communications; MCU (Microcontroller Unit)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1研究的背景及意義1</p><p>　　1.2指紋識

10、別技術(shù)1</p><p>　　1.2.1指紋識別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.2指紋識別技術(shù)的特點2</p><p>　　1.3本課題的內(nèi)容3</p><p>　　第二章 指紋識別系統(tǒng)實現(xiàn)原理3</p><p>　　2.1人類指紋特征3</p><p>　　2.1.1

11、指紋的總體特征4</p><p>　　2.1.2指紋的局部特征5</p><p>　　2.2指紋圖像的分割6</p><p>　　2.2.1指紋圖像分割概述6</p><p>　　2.2.2均值方差法7</p><p>　　2.3指紋圖像的細化8</p><p>　　2.3.1指紋圖

12、像細化的預處理8</p><p>　　2.3.2指紋圖像細化方法計算9</p><p>　　2.4指紋圖像的匹配10</p><p>　　第三章 指紋識別系統(tǒng)硬件設(shè)計11</p><p>　　3.1系統(tǒng)總體設(shè)計11</p><p>　　3.1.1指紋識別系統(tǒng)功能簡述11</p><p&g

13、t;　　3.1.2系統(tǒng)核心部件單片機11</p><p>　　3.2指紋識別系統(tǒng)電路設(shè)計12</p><p>　　3.3硬件系統(tǒng)組成模塊電路13</p><p>　　3.3.1下載口模塊13</p><p>　　3.3.2顯示模塊13</p><p>　　3.3.3電源模塊14</p><

14、;p>　　3.3.4時鐘模塊14</p><p>　　3.3.5復位模塊14</p><p>　　3.4指紋模塊15</p><p>　　3.4.1ZMF-206指紋識別模塊15</p><p>　　第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計17</p><p>　　4.ZFM-206指紋識別模塊指令系統(tǒng)17</p&

15、gt;<p>　　4.1.1通信方式17</p><p>　　4.1.2主要通訊協(xié)議命令說明18</p><p>　　4.2單片機的程序設(shè)計流程圖21</p><p>　　第五章 實物的制作與系統(tǒng)調(diào)試22</p><p>　　5.1 硬件材料22</p><p>　　5.2 硬件的焊接與組裝2

16、2</p><p>　　5.3 系統(tǒng)的調(diào)試23</p><p>　　5.3.1單片機的程序下載23</p><p>　　5.3.2串口調(diào)試23</p><p>　　5.3.3液晶顯示器調(diào)試24</p><p>　　第六章 總結(jié)和展望25</p><p><b>　　參考文獻

17、26</b></p><p><b>　　附 錄28</b></p><p>　　附錄A 1602顯示器子程序28</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1研究的背景及意義</p><p>　　科學技術(shù)的迅猛發(fā)展為人類的生

18、產(chǎn)生活帶來了極大的便利，大大地推動了現(xiàn)在社會的進步和發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)化時代的今天，我們每個人都擁有大量的認證密碼，比如開機密碼、郵箱密碼、銀行密碼、論壇登陸密碼等等；并配備了各種鑰匙，如門鎖鑰匙，汽車鑰匙，保險柜鑰匙等。這些都是傳統(tǒng)的安全系統(tǒng)所采用的方式，隨著社會的發(fā)展，其安全性越來越脆弱。而我們的生活隨時都需要進行個人身份的確認和權(quán)限的認定。</p><p>　　指紋特征是人終生不變的特征之一，而且不同人的指紋特征

19、相同的可能性幾乎為零。人體指紋含有天然的密碼信息，其具有作為密碼信息必須具備的三個重要性質(zhì)[1]：</p><p>　?、購V泛性，指每一個正常人都有指紋。</p><p>　?、谖ㄒ恍裕?指每一個人的指紋都不同。</p><p>　　③終生不變性， 指非意外事故指紋終身不變。</p><p>　　因此，指紋識別技術(shù)，作為一種可靠的生物識別技術(shù)

20、[1]，受到了人們的重視。盡管人們已經(jīng)對自動指紋識別技術(shù)作了深入廣泛的研究，指紋識別技術(shù)也獲得了不少應用，但是指紋識別的應用在目前并沒有獲得普及，這主要是因為指紋識別在識別準確性和識別速度方面還遠遠不能滿足很多實際應用的要求。</p><p>　　這就要求研究指紋識別環(huán)節(jié)中若干問題，這對于問題的解決很有意義。</p><p><b>　　1.2指紋識別技術(shù)</b>&l

21、t;/p><p>　　1.2.1指紋識別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　指紋識別算法的研究方向主要分為：基于圖像的識別算法和基于特征的識別算法[2]。</p><p>　　基于圖像的識別算法認為，指紋圖像的頻域和空域信息可以用來唯一表示并識別不同的指紋[2]。它是一種使用全局信息進行識別的方法，例如使用指紋圖像的Fourier頻譜來表示和識別指紋。這類算法的問題在于圖

22、像特征難以定義和匹配，因此算法的拒識率和誤識率較高。</p><p>　　基于特征的指紋識別算法是找到并比對指紋的特征[2]。指紋特征的復雜度足以提供用于鑒別的足夠特征。目前大多數(shù)的自動指紋識別系統(tǒng)使用的都是這類算法。指紋特征多種多樣，有特征點、奇異點、域方向圖、脊線數(shù)目，甚至脊線線型等。對應的匹配方法可以分為：基于點模式的匹配，基于脊線的匹配，基于紋理的匹配以及多種細節(jié)特征混合的匹配方法。</p>

23、<p>　　大多數(shù)基于特征的識別算法專注于脊線上的末梢點和分叉點，該方法根據(jù)各個特征點的位置和方向來表示和區(qū)分指紋，從而使指紋識別問題轉(zhuǎn)化為判斷兩個特征點集間的最大相似度(最大重合度)的問題。提取該細節(jié)特征有多種方法：基于灰度指紋圖像直接提取，基于二值圖像的特征提取，基于細化圖像的特征提取。</p><p>　　目前許多公司和研究視梅在指紋識別技術(shù)領(lǐng)域都取得了突破性的進展，推出許多指紋識別與傳統(tǒng)IT技

24、術(shù)完美結(jié)合的應用產(chǎn)品，這些產(chǎn)品已經(jīng)被越來越多的用戶所認可。中科院自動化所智能生物信怠系統(tǒng)研究組和北京數(shù)字指通軟件技術(shù)有限公司對自動指紋識別技術(shù)進行了長期的理論研究和應用系統(tǒng)開發(fā)，指紋圖像的識別準確率和識別速度已達到國際先進水平。另外，一些公司和機構(gòu)結(jié)合社會應用的實際需求，開發(fā)了各種類型的具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式指紋識別模塊、指紋應用系統(tǒng)軟件等，用戶反映良好。指紋識別技術(shù)多用于對安全性要求比較高的領(lǐng)域，麗在商務移動辦公領(lǐng)域頗其建樹的富圭通

25、、三星及等國際知名品牌都擁有技術(shù)與應用較為成熟的指紋識別系統(tǒng)[4]。</p><p>　　與國外相比，我國在自動指紋識別技術(shù)的研究水平上還存在一定的差距。主要表現(xiàn)在：(1)指紋錄入設(shè)備的質(zhì)量還不太過關(guān)：(2)自動指紋識別算法研究水平還有待提高，在應用上的表現(xiàn)為產(chǎn)品適應性和易用性較差，對干、濕一些的指紋往往不能正確區(qū)別，對指紋錄入時的旋轉(zhuǎn)、平移比較敏感。</p><p>　　1.2.2指紋識

26、別技術(shù)的特點</p><p>　　指紋特征是人終生不變的特征之一，而且不同人的指紋特征相同的可能性幾乎為零。人體指紋含有天然的密碼信息，其具有作為密碼信息必須具備的四個重要性質(zhì)：</p><p>　?、購V泛性，指每一個正常的人都有指紋。</p><p>　?、谖ㄒ恍?，指每一個人的指紋都不同。指紋的細節(jié)由細微紋點和紋線的起點、終點、分叉等組成。正是這些無窮無盡的細節(jié)特

27、征組合構(gòu)成了指紋的唯一性．事實上，甚至包括雙胞胎，世界上兩個指紋相同的概率小于1／109，幾乎為零，這就構(gòu)成了指紋的第一大特點。</p><p>　?、劢K生不變性，指紋終身不變即指紋的圖案永遠不會改變，從人的出現(xiàn)到死后的分解為止(除非指紋受到傷害)。</p><p>　?、苤讣y與主體的不可分離性：即指紋不存在丟失、遺忘、被竊取的可能。</p><p>　　指紋的使用

28、比起其它證卡來說更快捷、安全、準確、無干擾，可實現(xiàn)快速登錄注冊，系統(tǒng)兼容性好，也就是說可以獨立或者通過聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成系統(tǒng)并且很容易并入各類證卡和定義識別系統(tǒng)中。因此，指紋識別技術(shù)的應用范圍極廣。</p><p>　　指紋識別系統(tǒng)主要包括四部分：指紋圖像采集，指紋圖像預處理，指紋特征提取和指紋特征匹配。論文涉及指紋的圖像分割、細化和匹配。就現(xiàn)有文獻和產(chǎn)品來看，對低質(zhì)量的指紋圖像的處理效果還遠不能令人滿意。要想使設(shè)計的細節(jié)

29、特征提取算法能夠?qū)Φ唾|(zhì)量指紋圖像也能可靠工作。</p><p>　　指紋匹配算法的性能主要決定于所提取到的特征點的數(shù)目、位置和相互關(guān)系的可靠性。要想設(shè)計一個對較多真正特征點缺失、較多偽特征點出現(xiàn)和較大形變均不敏感的指紋匹配算法，也是一件十分困難的事。</p><p>　　計算復雜性是自動指紋識別技術(shù)中一個重要的研究課題。實際應用要求最好自動指紋識別系統(tǒng)能對識別任務實時做出響應，而讓指紋匹配

30、算法同時達到高速度和高準確率也是一個難題。</p><p><b>　　1.3本課題的內(nèi)容</b></p><p>　　以MCS-51系列單片機作為控制核心，設(shè)計并制作指紋識別控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用模塊化的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，依據(jù)實現(xiàn)的各種功能，把整個系統(tǒng)分成幾個功能模塊，使得系統(tǒng)簡潔明了。同時使得系統(tǒng)程序可讀性加強，方便程序的完善和修改。各模塊之間聯(lián)系緊密，共同構(gòu)成完整的系

31、統(tǒng)?？刂破髟O(shè)計首先要了解指紋識別系統(tǒng)的理論要求，再通過軟硬件實現(xiàn)整個指紋識別的模擬過程。</p><p>　　該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單片機和指紋模塊之間的串口通信，通過操作獨立式鍵盤按鍵，向指紋模塊的DSP芯片發(fā)送相應指令，從而執(zhí)行錄入用戶、添加用戶、認證用戶、刪除指定用戶、刪除全部用戶、以及管理個人身份信息等功能。</p><p>　　第二章 指紋識別系統(tǒng)實現(xiàn)原理</p><

32、p><b>　　2.1人類指紋特征</b></p><p>　　我們定義了指紋的兩類特征來進行指紋的驗證：總體特征和局部特征。</p><p>　　2.1.1 指紋的總體特征</p><p>　　總體特征是指那些用人眼直接就可以觀察到的特征，包括基本紋路圖案[5]：環(huán)型（loop），弓型（arch），螺旋型（whorl)。其他的指紋圖案都

33、基于這三種基本圖案。</p><p>　　指紋的脊紋形式是適應之間的球狀表面和半圓形頂端以及橫行的指間屈基線生長的，除少數(shù)弓形紋之外，絕大多數(shù)是箕、斗型紋（約占95%），（三種紋形的大致分布概率如表2.1）</p><p>　　表2.1 紋形的大致分布概率</p><p>　　紋型是指紋的基本分類，是按中心花紋和三角的基本形態(tài)劃分的。中心線的按我國是指紋分析法，指紋

34、分三大類型（如圖2.1），三大種形態(tài)。</p><p>　　箕型 斗型 弓型</p><p>　　圖2.1 指紋的紋形</p><p>　　(1) 箕形紋（Loop）：有一條以上完整的基性線組成中心花紋?；尉€的對側(cè)有一個三角的上下之線包圍著中心花紋。按箕技的流向分為橈側(cè)箕形紋（反箕）和尺側(cè)箕形紋（正箕）兩種。按中

35、心花紋的結(jié)構(gòu)形態(tài)又可分為普通箕、閉口箕、葉形箕、橫箕和類似斗的箕?；渭y中心和三角之間的距離和紋線數(shù)量多少不一，有的只有1－2條線，多數(shù)為十條線左右，個別的可達30余條。</p><p>　　(2)斗型紋(Whorl):中心花紋呈環(huán)、螺、曲狀，由內(nèi)向外擴展與上下包圍線匯合形成兩個以上的三角的紋線，稱為斗型紋。分為環(huán)形、螺形、囊形、雙箕形、雜形五種。斗型紋的中心花紋，在由一條環(huán)、螺、曲等紋線構(gòu)成時，與兩側(cè)三角相對的

36、弧形線凸面，必須是不折、不斷的，并且不與來自從三角中的其它紋線相接。</p><p>　　(3)弓型紋(Arch): 由弓形線和橫直線層疊而成，中心花紋與上下包圍線無明顯界限，因此也沒有真正的三角區(qū)。分弧形和帳形紋兩種。</p><p>　　(4)弧形紋：是由平緩的或略微突起的弧形線組成的一種結(jié)構(gòu)簡單的花紋形式。</p><p>　　(5)帳形紋：由平行的和突起的弧

37、形線組成?；y中部有直立的或傾斜的紋線，將弧形線撐起呈帳蓬狀。</p><p>　　指紋類型的三類九種，是按我國現(xiàn)行的十指指紋分析法劃分的。這是一種基本分類，也叫兩極分類法。實際上指紋種類遠不只這些。</p><p>　　2.1.2指紋的局部特征</p><p>　　局部特征是指指紋上的節(jié)點的特征，這些具有某種特征的節(jié)點稱為特征點。兩枚指紋經(jīng)常會具有相同的總體特征，

38、但它們的局部特征—特征點，卻不可能完全相同。 指紋紋路并不是連續(xù)的、平滑筆直的，而是經(jīng)常出現(xiàn)中斷、分叉或打折。這些斷點、分叉點和轉(zhuǎn)折點就稱為"特征點"。就是這些特征點提供了指紋唯一性的確認信息。特征點的分類有以下幾種(如圖2.2),最典型的是端點和分叉點。</p><p>　　圖2.2 指紋特征示意圖</p><p>　　很多研究者試圖解決指紋分類問題，但至今

39、分類算法的誤識率仍較高。如何提高指紋分類的準確率在自動指紋識別研究中是一個較關(guān)鍵的問題。</p><p>　　2.2指紋圖像的分割</p><p>　　2.2.1指紋圖像分割概述</p><p>　　在指紋識別系統(tǒng)中，指紋圖像分割是圖像預處理的一部分。指紋分割的最基本的依據(jù)是圖像某些特征和特征集合。圖像特征是指紋圖像的固有屬性,如灰度值,鄰域關(guān)系,紋線的扭曲程度等。

40、特征集合則是幾種的結(jié)合。通過提取圖像特征,可將原始圖像映射到特征空間,使圖像特征在特征空間中呈現(xiàn)一定的分布。因此根據(jù)以上的的灰度值[6]領(lǐng)域關(guān)系，紋線的扭曲程度，指紋圖像分割[6]大致分為三類：基于像素的圖像分割，基于塊特征的圖像分割以及基于全局的圖像分割。</p><p>　　基于像素的指紋圖像分割中目前流行多尺度小波變換和閾值法[6]。小波變換和傅里葉變換的出發(fā)點都是將信號表示成基函數(shù)的線性組合。所不同的是傅

41、里葉變換采用時間屬于(一∞，+∞)的諧波函數(shù)作為基函數(shù)，而小波變換的基函數(shù)是具有緊支集的母函數(shù)(t)，通過對母函數(shù)(t)進行伸縮和平移得到一個小波序列： ； 式中為伸縮因子，b為平移因子。對于任意函數(shù)的連續(xù)小波變換[6]：公式（2.1）為變換公式，公式（2.2）為重構(gòu)公式。</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　?。?

42、.2）</b></p><p>　　計算機中的圖像信息是以離散信號形式存放的，在信號處理中，特別是在數(shù)字信號處理和數(shù)值計算等方面，為了計算機實現(xiàn)的方便，連續(xù)小波必須進行離散化，而最基本的離散化方法就是二進制離散，一般將這種經(jīng)過離散化的小波及其變換叫做二進小波和二進變換。</p><p>　　小波變換的特點是壓縮比高，壓縮速度快，壓縮后能保持信號與圖象的特征不變，且在傳遞中可以抗

43、干擾。在指紋識別識別中使用小波變換有助于噪聲的濾除以及有利于檢測奇異點。但是小波變換的明顯缺點是它計算復雜，計算效果也取決于函數(shù)的選擇。</p><p>　　另一種閾值分割就是簡單地用一個或幾個閾值將圖像的灰度直方圖分成幾個類，認為圖像中灰度在同一個灰度類內(nèi)的像素屬同一物體。它是圖像分割中最基本的方法。其原理是先定一個閾值，大于此值為1，小于則認為為0；多閥值則可以利用多維函數(shù)。此原理在匹配中也可以運用。其優(yōu)點是

44、計算簡單，僅需比較灰度值即可；運算效率較高，速度快；它的缺陷在于僅考慮圖像的灰度信息，而忽略了圖像的空間信息，對于圖像中不存在明顯灰度差異或各物體的灰度值范圍有較大熏疊的圖像分割問題難以得到準確的結(jié)果[7]。</p><p>　　代表塊特征的指紋圖像分割目前研究趨勢為多種塊基本特征如灰度均值、塊灰度方差[8]、塊方向圖等綜合運用和重新定義塊特征。其中塊指的是將圖像分個成一個個小的圖像塊。圖像均值就是對每一個單位塊

45、的灰度值取均值，方差則反映該塊中各點與均值的偏差性，方向這可以很好的反映紋理的變化趨勢。一般來說，常見的方向場的計算分為掩模法和公式法兩大類。LinHong等人開發(fā)的基于最小均方估計算法，即公式法。</p><p><b>　　（2.3）</b></p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　它是利用

46、正交坐標系下，原點到它們組成的坐標點的有向線段與X的正半軸的夾角可來表示該子塊的塊方向。這種方法最大的優(yōu)點是易實現(xiàn)，很好體現(xiàn)出紋理，但缺點是對于變化太快的部分出錯。此方法的實現(xiàn)是利用方向濾波器。</p><p>　　基于全局的圖像分割則是根據(jù)情況特別是某些特殊場合的利用，如殘缺指紋。全局的圖像分割可以是人工選定幾個特定點后再根據(jù)全局的特點來處理，此法也可運用于匹配?；谌值闹讣y識別仍處于實驗室探索階段,應用領(lǐng)域

47、中尚不廣泛。</p><p>　　2.2.2均值方差法</p><p>　　在圖像分割概述中，已經(jīng)提到基于塊特征的指紋圖像分割。在這部分將重點介紹均值法差法的計算方法和在仿真中的運用。</p><p>　　該算法基于背景區(qū)灰度方差小，而指紋區(qū)方差大的思想，將指紋圖像分成塊，計算每一塊的方差，如果該塊的方差小于閾值為背景，否則為前景。具體步驟分以下三步[10]：<

48、;/p><p>　　(1)將低頻圖分成M×M大小的無重疊方塊，方塊的大小以一谷一脊為宜。</p><p>　　(2)計算出每一塊的均值和方差。</p><p>　　設(shè)指紋圖像I的大小為H×L，I(i,j)為像素點(i,j)的灰度，AVE和VAR分別為原指紋圖像的均值和方差，AVE和VAR可以通過公式(2.5)和(2.6)計算得到。</p>

49、<p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　(3)如果計算得到的方差幾乎接近于0就認為是背景，對于方差不為零的區(qū)域在進行閾值分割算法，這種算法主要是根據(jù)計算得到的方差來決定其是否為背景區(qū)。</p><p>　　在使用方差均值法之前還要使用歸一法將

50、圖變?yōu)榈皖l圖。歸一化[11]的目的是把不同原圖像的對比度和灰度調(diào)整到一個固定的級別上，為后續(xù)處理提供一個較為統(tǒng)一的圖像規(guī)格。指紋圖像的歸一化公式如式(2.6)所示，當大于平均值時為加。</p><p><b>　?。?.6）</b></p><p>　　其中和為期望的灰度均值和方差。</p><p>　　2.3指紋圖像的細化</p>

51、<p>　　2.3.1指紋圖像細化的預處理</p><p>　　這部分預處理主要為二值化。由于指紋圖像脊、谷相間，因此指紋圖像的處理常是將指紋圖像二值化。灰度圖像二值化是將灰度圖變換為只有黑和白兩種灰度的圖像。這樣不僅可以壓縮原指紋圖像的數(shù)據(jù)量，而且也方便后面的細節(jié)特征的提取?；叶葓D二值化的基本思想是選取適當?shù)幕叶乳u值，將灰度圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，閾值的選擇是關(guān)鍵，對于閾值的選擇，有多種方法，如熵法，

52、Ostu法等。根據(jù)是否將圖像分塊處理，又分全局閾值算法和局部閾值算法兩種，全局閾值算法是將整幅圖像以一個閾值處理，而局部閾值算法則把原圖分成若干個子圖，在每個子圖中確定閩值，在進行二值化，由于指紋圖像在不同區(qū)域的亮度和對比度是有差別的，因而全局閾值算法不適用。</p><p>　　灰度圖二值化的基本思路是選取適當?shù)幕叶乳撝?，將灰度圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像。一般的圖像處理中的二值化算法主要是計算整幅圖像的灰度平均值，然后

53、將該值作為門限，高于該門限的像素點就置1，反之置0。我們通過研究發(fā)現(xiàn)，這種方法雖然簡單，但是對噪聲較大，圖像質(zhì)量不好的指紋會產(chǎn)生較大的二值化噪聲。所以最好選用局部閾值法作為二值化算法。</p><p>　　論文中采用了一種動態(tài)局部閾值，滿足這種條件下的灰度值為128，不滿足則灰度值為255。再根據(jù)前面判斷的是否為背景即Icc值的來修正Icc值：灰度值為128且Icc為1時（非背景指紋紋線時），Icc值為0，像素值

54、置為0。背景和灰度值為255的紋線像素置為1，這做法的目的是去除不確切的點。此時背景為白，紋線為黑。</p><p>　　二值化后的圖像中的點還要進行修改，修改條件為：當像素為1時，它周圍點不大于3個為像素1點則修改為0；當像素為0時，它周圍不小于7個點為像素1的點，則修改為1。這種修改是為了使圖像連續(xù)圓滑。</p><p>　　2.3.2指紋圖像細化方法計算</p><

55、;p>　　由于灰度過渡區(qū)[12]的存在，指紋細化是指紋圖像預處理中的一個重要環(huán)節(jié)，因為一般的特征提取都是在細化的基礎(chǔ)上進行的，如果細化不好，將無法使用常規(guī)的特征提取算法提取細節(jié)特征信息[13]。細化可以便我們得到絞線的單像素的骨架。所謂“骨架”，是指圖像中央的骨骼部分，是描述圖像幾何及拓撲性質(zhì)的重要方法之一。獲取一個圖像骨架的過程通常稱為對圖像“細化”的過程。在文字識別、地質(zhì)構(gòu)造識別、工業(yè)零件形狀識別或圖像理解中，先對被處理圖像進

56、行細化有助于突出形狀特點和減少冗余信息。</p><p>　　細化處理是指在指紋圖像二值化以后，在不影響紋線連通性的基礎(chǔ)上，刪除紋線的邊緣像素，直到紋線為單像素寬為止。理想細化后的紋線骨架應該是原始紋線的中間位置，并保持紋線的連通性、拓撲結(jié)構(gòu)和細節(jié)特征。一種好的細化算法應該滿足下列條件[13]：</p><p>　　(1)收斂性：迭代必須是收斂的。</p><p>

57、　　(2)連通性；不破壞紋線的連接性。</p><p>　　(3)拓撲性：不引起紋線的逐步吞食，保持原圖像的基本結(jié)構(gòu)特性。</p><p>　　(4)保持性：保護指紋的細節(jié)特征。</p><p>　　(5)細化性：骨架紋線的寬度為1個像素，即單像素寬。</p><p>　　(6)中軸性：骨架盡可能接近條紋中心線。</p><

58、;p>　　(7)快速性：算法簡單，速度快。</p><p>　　已有的算法迭代按迭代方式的不同分為串行算法和并行算法。在串行細化算法中，當前迭代的結(jié)果不僅取決于前一次的迭代迭代圖像，而且與當前處理情況有關(guān)；而在并行方式中，當前迭代僅僅是由前一次的迭代情況決定，串行細化算法的處理結(jié)果依賴于對像素處理的先后順序，因而像素點的消除或保留不可預測。并行細化算法對圖像進行細化時利用相同的條件同時檢測所有像素點，其結(jié)果

59、具有各向同性，因此從算法原理上并行算法優(yōu)于串行算法。由于并行細化算法具有快速而準確的特性，因此他一直是人們研究的熱點，并且相應的提出了許多并行細化算法，如OPTA細化算法[15]，R．W．Hall細化算法，Rosenfeld細化算法，Zhang & Suen 細化算以及ZR細化算法等等。性能上這些算法各有所長。</p><p>　　不同的文獻上有不同的關(guān)于細化方法，如王家隆[16]等以及王業(yè)琳[17]等的

60、細化模板。制約細化的直觀表現(xiàn)在計算速度、毛刺和斷點上。因而細化中選擇一個好的模板很關(guān)鍵。模板分為保留模板和消除模板，消除模板就是根據(jù)條件判定這點去除作為背景的模板；保留模板則是根據(jù)條件判定這點保留作為前景的模板。這樣就可以將較粗的圖像曲線細化成很細的以像素為單位的線，大大減少了圖像的信息量，有利于匹配的高效進行。</p><p>　　本論文中采用了細化方法步驟如下：</p><p>　?。?/p>

61、1）建立3維數(shù)組，第一組數(shù)據(jù)為預處理后的圖像信息，定義每一個像素點它周圍點像素參數(shù)。</p><p>　　（2）對于滿足6種情況的模板，賦值為2 ，其實為像素1情況。對于滿足后六種情況的模板賦值為3，別的情況點值不做改變。</p><p>　　（3）16種消去模板是在不滿足上述情況下衍生的模板，對于滿足這些模板的點像素全為0，以上都未涉及的點不做改變。</p><p&g

62、t;　　(4) 循環(huán)進行上述過程，到所有點值不改變?yōu)橹梗疃噙M行20次細化。</p><p>　　2.4指紋圖像的匹配</p><p>　　指紋匹配要解決的是對兩幅給定指紋圖像的特征模式進行比對，判斷這兩幅圖像是否來自同一個人的同一手指。指紋匹配是自動指紋識別的最后一步，也是非常關(guān)鍵的一步。</p><p>　　指紋圖像匹配方面，主要有基于圖像，脊線結(jié)構(gòu)和特征點的方

63、法。基于特征點的匹配算法具有簡單、快速、魯棒性等優(yōu)點。目前最為常用的方法是FBI提出的細節(jié)點坐標模型來做細節(jié)匹配。它利用脊線上的端點和分叉點這兩種關(guān)鍵點來鑒定指紋。通過將細節(jié)點表示為點模式，一個指紋識別問題可以轉(zhuǎn)化為一個點模式匹配問題。點匹配算法是通過某些變換，如平移變換、旋轉(zhuǎn)變化、伸縮變換，可以把兩個點集中的對應點匹配起來。對于基于細節(jié)點的匹配思路大體分兩種：基于直角坐標系的特征識別和基于極坐標系的特征識別。</p>&

64、lt;p>　　第三章 指紋識別系統(tǒng)硬件設(shè)計</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)總體設(shè)計</b></p><p>　　3.1.1指紋識別系統(tǒng)功能簡述</p><p>　　本系統(tǒng)是針對指紋采集、識別模塊開發(fā)出的指紋識別系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用指紋模塊搜索手指，一旦搜索到手指，立即采集指紋圖像，并將采集到的圖像轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)的形式發(fā)送出去。它利用人體指

65、紋各異性和不變性，為用戶提供加密手段，使用時只需將手指平放在指紋采集儀的采集窗口上，即可完成采集任務，并將顯示出指紋模塊采集指紋圖像各個流程及比對的結(jié)果。簡單的描述本次設(shè)計的功能即使用指紋模塊檢測、錄入指紋，將比對結(jié)果顯示。</p><p>　　該系統(tǒng)的主要功能有以下幾個方面：</p><p>　　指紋錄入。能進行指紋的錄入，二次錄入無誤后，記錄該指紋數(shù)據(jù)。指紋圖像通過專門的指紋采集儀采集

66、。</p><p>　　指紋識別。能進行指紋的識別，指紋識別出錯時，報警提示。圖像采集完成后，與庫中已存在指紋進行對比，與所有有權(quán)限用戶信息對比后，若無相符信息即提示報警。</p><p>　　指紋管理。能進行指紋數(shù)據(jù)的管理，添加和刪除指紋數(shù)據(jù)。對添加到庫中的用戶指紋進行權(quán)限管理，設(shè)置最高權(quán)限用戶，并能夠?qū)ζ溥M行添加和刪除管理。</p><p>　　操作顯示。通過按

67、鍵進行指紋系統(tǒng)的功能選擇，采用數(shù)碼管與LED（Light Emitting Diode，發(fā)光二極管）指示燈綜合提示操作內(nèi)容。若信息經(jīng)核對相符，即提示該用戶擁有權(quán)限，若不相符，即提示非法操作。</p><p>　　3.1.2系統(tǒng)核心部件單片機</p><p>　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲

68、器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能：8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電

69、路。</p><p>　　另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。</p><p>　　3.2指紋識別系統(tǒng)電路設(shè)計</p><p>　　系統(tǒng)電路框架是根據(jù)設(shè)計任

70、務要求，對系統(tǒng)所需元件、設(shè)備參數(shù)進行必要的計算，通過認真研究、分析、比較選定設(shè)備型號，再將設(shè)備、元件通過可靠的接口電路聯(lián)系起來構(gòu)成的一個完整的系統(tǒng)。綜合考慮系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性要求，以保證所設(shè)計的系統(tǒng)達到預期的要求。主控芯片選用AT89S52單片機。系統(tǒng)總體框圖如圖3.1所示：</p><p>　　圖3.1系統(tǒng)總體框圖</p><p>　　系統(tǒng)主要由MCU（Microcontroller U

71、nit，微程序控制器）、LED屏（Large Electronic Display，大型電子展示）、指紋模塊組成。系統(tǒng)的工作過程主要是當檢測到有按鍵按下時先由MCU通過串口通信控制指紋模塊對指紋進行采集、錄入、存儲、比對。然后，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)對其它接口器件，如顯示屏、蜂鳴器、指示燈進行響應操作。</p><p>　　3.3硬件系統(tǒng)組成模塊電路</p><p>　　3.3.1下載口模塊<

72、;/p><p>　　采用RS-232接口，從PC機將程序下載至單片機芯片當中，實現(xiàn)編程實際應用。本次設(shè)計采用9芯針接口，其主要包括DCD(Data Carrier Detect)載波檢測引腳，RXD(Received Data)接收數(shù)據(jù)引腳，TXD(Transmit Data)發(fā)送數(shù)據(jù)引腳，DTR(Data Terminal Ready)數(shù)據(jù)終端準備就緒引腳，SGND(Signal Ground)信號地引腳，DSR(

73、Data Set Ready)數(shù)據(jù)準備就緒引腳，RTS(Request To Send)請求發(fā)送引腳，CTS(Clear To Send)清除發(fā)送引腳，RI(Ring Indicator)振鈴提示引腳。在RS-232標準中，字符以一串行的比特串來一個接一個的串行方式傳輸，優(yōu)點是傳輸線少，配線簡單，傳送距離可以較遠。最常用的編碼格式是異步起停格式，它使用一個起始比特后面緊跟7或8 個數(shù)據(jù)比特，然后是可選的奇偶校驗比特，最后是一或兩個停止比

74、特。</p><p><b>　　如圖3.2所示：</b></p><p>　　圖 3.2 下載口模塊</p><p><b>　　3.3.2顯示模塊</b></p><p>　　采用1602字符型液晶。1602電路如圖3.3所示：</p><p>　　圖 3.3 顯示及驅(qū)

75、動電路</p><p><b>　　3.3.3電源模塊</b></p><p>　　整個模塊采用USB供電，以按鍵式開關(guān)啟動或關(guān)閉電源。當按下電源鍵時，電源開啟，電源指示燈點亮。如圖3.4所示：</p><p>　　圖 3.4 電源模塊電路</p><p><b>　　3.3.4時鐘模塊</b>&l

76、t;/p><p>　　時鐘電路用來產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，單片機本身就是一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。通過在芯片的外部XTAL1和XTAL2兩個引腳跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個穩(wěn)定的自激振蕩電路。時鐘電路為單片機產(chǎn)生時鐘脈沖序列，本設(shè)計中采用的晶振頻率為11.0592MHz，電容為33pF。如圖3.5所示：<

77、/p><p>　　圖 3.5 時鐘模塊電路</p><p><b>　　3.3.5復位模塊</b></p><p>　　復位電路用于產(chǎn)生復位信號，通過RST引腳送入單片機，復位是單片機的初始操作，其主要功能是:為一些專用寄存器設(shè)置初始狀態(tài)、程序狀態(tài)字PSW清0、程序計數(shù)器PC被賦值為0000H等，除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操

78、作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需安裝復位鍵以重新啟動。RST引腳是復位信號的輸入端，復位信號是高電平有效，完成復位操作共需要24個狀態(tài)周期，本設(shè)計使用頻率為11.0592MHz的晶振，所以復位信號持續(xù)時間應大致超過2μs才能完成復位操作。本設(shè)計采用按鍵復位。</p><p><b>　　如圖3.6所示：</b></p><p>　　圖3.6 復位模塊電路&

79、lt;/p><p><b>　　3.4指紋模塊</b></p><p>　　3.4.1ZMF-206指紋識別模塊</p><p>　　ZMF-206 指紋開發(fā)模塊是深圳市十指科技有限公司最新推出的，以 TI 公司的 TMS320VC5501 高速 DSP 處理器為核心，結(jié)合具有公司自主知識產(chǎn)權(quán)的商用指紋算法，光學指紋傳感器，具有指紋錄入、圖像處理、

80、特征值提取、模板生成、模板儲存、指紋比對和搜索等功能的智能型模塊，并提供UART 接口和通訊協(xié)議，方便進行二次開發(fā)應用。</p><p><b>　　其具有如下特點：</b></p><p>　　體積小巧、成像清晰、手指感應靈敏、識別速度快、干/濕手指適應性強，二次開發(fā)簡單、應用方便，適用面廣；</p><p>　　穩(wěn)定：工作穩(wěn)定，可應用于各種

81、類型單片機；</p><p>　　方便：串口UART操作(直接接任何帶串口單片機)，操作簡單； </p><p>　　開放：可以自由輸入、輸出指紋圖片、指紋特征值文件及各種指紋操作；</p><p>　　高性能：采用商業(yè)算法，識別速度快，手指感應靈敏，手指只要輕輕地觸碰采集窗就能快速識別，不需要用力按壓。</p><p>　　指紋模塊與單片機

82、接口框架如圖3.7所示：</p><p>　　圖 3.7 指紋芯片與AT89S52單片機接口框圖第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　4.ZFM-206指紋識別模塊指令系統(tǒng)</p><p><b>　　4.1.1通信方式</b></p><p>　　DSP 模塊作為從設(shè)備，由主設(shè)備發(fā)送相關(guān)命令對其進行控制。</

83、p><p>　　命令接口：19200bps 1 起始位 1 停止位 （無校驗位）</p><p>　　主設(shè)備發(fā)送的命令及 DSP 模塊的應答按數(shù)據(jù)長度可分為兩類：</p><p>　　= 8 字節(jié)，數(shù)據(jù)格式如下：</p><p>　　表4.1 8字節(jié)數(shù)據(jù)格式</p><p><b>　　說明：</

84、b></p><p>　　CMD：命令/應答類型</p><p>　　P1，P2，P3：命令參數(shù)</p><p>　　Q1，Q2，Q3：應答參數(shù)，</p><p>　　Q3 多用于返回操作的有效性信息，此時可有如下取值：</p><p>　　CHK：校驗和，為第 2 字節(jié)到第 6 字節(jié)的異或值</p>

85、<p>　　> 8 字節(jié)，數(shù)據(jù)由兩部分組成：數(shù)據(jù)頭+數(shù)據(jù)包，格式如下：</p><p>　　表4.2 大于8字節(jié)數(shù)據(jù)頭格式</p><p>　　說明：CMD，Q3 的定義同上</p><p>　　Len：數(shù)據(jù)包內(nèi)有效數(shù)據(jù)長度，16 位，由兩字節(jié)組成</p><p>　　Hi(Len)：數(shù)據(jù)包長度高 8 位</p&g

86、t;<p>　　Low(Len)：數(shù)據(jù)包長度低 8 位</p><p>　　CHK：校驗和，為第 2 字節(jié)到第 6 字節(jié)的異或值</p><p>　　表4.3 大于8字節(jié)數(shù)據(jù)包格式</p><p>　　4.1.2主要通訊協(xié)議命令說明</p><p>　　添加指紋（命令/應答均為 8 字節(jié)）</p><p&g

87、t;　　為確保有效性，用戶必須錄入 3 次指紋，主機須向 DSP 模塊發(fā)送 3 次命令。（這里僅列出第一次）</p><p>　　表4.4 添加指紋（第一次）指令格式</p><p>　　刪除指定用戶（命令/應答均為 8 字節(jié)）</p><p>　　表4.5 刪除指定用戶指令格式</p><p>　　刪除所有用戶（命令/應答均為 8 字

88、節(jié)）</p><p>　　表4.6 刪除所有用戶指令格式</p><p>　　比對 1：1（命令/應答均為 8 字節(jié)）</p><p>　　表4.7 比對1：1指令格式</p><p>　　比對 1：N（命令/應答均為 8 字節(jié)）</p><p>　　表4.8 比對1：N指令格式</p><p&

89、gt;　　取用戶權(quán)限（命令/應答均為 8 字節(jié)）</p><p>　　表4.9 取用戶權(quán)限指令格式</p><p>　　設(shè)置/讀取比對等級（命令/應答均為 8 字節(jié)）</p><p>　　表4.10 設(shè)置/讀取比對等級指令格式</p><p>　　說明：比對等級取值為 0-9，取值越大比對越嚴格，默認值為 5。</p>&l

90、t;p>　　設(shè)置/讀取指紋采集等待超時（命令/應答均為 8 字節(jié)）</p><p>　　表4.11 設(shè)置/讀取指紋采集等待超時指令格式</p><p>　　說明：指紋等待超時時間（tout）范圍為 0-255。若此值為 0，若無指紋按壓則指紋采集過程將一直持續(xù)；若此值非 0，在 tout*T0 時間內(nèi)若無指紋按壓則系統(tǒng)將超時退出。</p><p>　　注：T

91、0 為采集/處理一幅圖像所需的時間，一般為 0.2-0.3s。</p><p>　　4.2單片機的程序設(shè)計流程圖</p><p>　　圖4.1 程序流程圖</p><p>　　第五章 實物的制作與系統(tǒng)調(diào)試</p><p><b>　　5.1 硬件材料</b></p><p>　　本次指紋識別系統(tǒng)

92、實物制作所涉及的硬件： 電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管。</p><p>　　5.2 硬件的焊接與組裝</p><p><b>　　1.制作前期的準備</b></p><p>　　首先要熟悉所焊印制電路板的裝配圖，并按圖紙配料，檢查元器件型號、規(guī)格及數(shù)量是否符合圖紙要求，并做好裝配前元器件引線成型等準備工作。 </p&

93、gt;<p>　　2.焊接元器件的順序</p><p>　　元器件裝焊順序依次為：電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管，其它元器件為先小后大。</p><p>　　3.對元器件焊接要求</p><p><b>　?。?）電阻器焊接</b></p><p>　　按圖將電阻器準確裝人規(guī)定位置。要求

94、標記向上，字向一致。裝完同一種規(guī)格后再裝另一種規(guī)格，盡量使電阻器的高低一致。焊完后將露在印制電路板表面多余引腳齊根剪去。</p><p><b>　?。?）電容器焊接</b></p><p>　　將電容器按圖裝人規(guī)定位置，并注意有極性電容器其 “ ＋ ” 與 “ － ” 極不能接錯，電容器上的標記方向要易看可見。先裝玻璃釉電容器、有機介質(zhì)電容器、瓷介質(zhì)電容器，最后裝電

95、解電容器。</p><p><b>　　（3）二極管的焊接</b></p><p>　　二極管焊接要注意以下幾點：第一，注意陽極陰極的極性，不能裝錯；第二，型號標記要易看可見；第三，焊接立式二極管時，對最短引線焊接時間不能超過 2S 。</p><p><b>　?。?）三極管焊接</b></p><p

96、>　　注意 e 、 b 、 c 三引線位置插接正確；焊接時間盡可能短，焊接時用鑷子夾住引線腳，以利散熱。焊接大功率三極管時，若需加裝散熱片，應將接觸面平整、打磨光滑后再緊固，若要求加墊絕緣薄膜時，切勿忘記加薄膜。管腳與電路板上需連接時，要用塑料導線。</p><p><b>　?。?）集成電路</b></p><p>　　焊接首先按圖紙要求，檢查型號、引腳位置是

97、否符合要求。焊接時先焊邊沿的二只引腳，以使其定位，然后再從左到右自上而下逐個焊接。對于電容器、二極管、三極管露在印制電路板面上多余引腳均需齊根剪去。</p><p><b>　　5.3 系統(tǒng)的調(diào)試</b></p><p>　　5.3.1單片機的程序下載</p><p>　　程序存儲器的更新以頁的方式進行。在用臨時頁緩沖器存儲的數(shù)據(jù)對一頁存儲器進

98、行編程時，首先要將這一頁擦除。SPM指令以一次一個字的方式將數(shù)據(jù)寫入臨時頁緩沖器。臨時頁緩沖器的寫入可以在頁擦除命令之前完成，也可以在頁擦除和頁寫操作之間完成。通過電腦上的下載軟件將HEX文件傳輸?shù)経SB下載線板上的ATmega8芯片里，程序代碼在這里經(jīng)過處理后從固定的I/O管腳中輸出燒寫到單片機的Flash存儲器中。此外單片機一般采用5V以下的電源供電，USB接口也采用5V電源，所以，該下載線還可以通過電腦向單片機提供工作電源。該下載

99、線采用先進的USB2.0接口技術(shù)解決了筆記本不帶并口的遺憾，還有它小巧精致，攜帶方便，下載程序速度快等優(yōu)點得到了眾多編程愛好者的青睞而被廣泛的使用著。</p><p><b>　　5.3.2串口調(diào)試</b></p><p>　　使用串口調(diào)試助手進行測試</p><p>　　測試結(jié)果如圖5.1所示:</p><p>　　5

100、.1 串口通信測試結(jié)果圖</p><p>　　5.3.3液晶顯示器調(diào)試</p><p>　　液晶顯示器測試程序見附錄A：</p><p>　　液晶顯示器試程序結(jié)果如圖 5.2所示：</p><p>　　圖 5.2液晶顯示器測試結(jié)果</p><p>　　第六章 總結(jié)和展望 </p><p>　　作

101、為一種可靠的生物識別技術(shù)，指紋識別技術(shù)受到了廣泛關(guān)注，高效可靠的指紋圖像識別算法技術(shù)在實際生活中具有很高的實用價值。本文針對以TI公司TMS320VC5501 高速 DSP 處理器為核心的TFS-M51 指紋開發(fā)模塊，設(shè)計了基于AT89S52單片機的指紋識別系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容如下：</p><p>　　指紋識別原理。分析如何對采集到的圖像進行預處理，包括圖像的規(guī)格化，圖像分割，圖像二值化，圖像增強，圖像細化以及特

102、征值的提取。</p><p>　　指紋識別模塊工作流程。包括添加用戶，刪除指定用戶，刪除所有用戶，認證用戶，管理用戶權(quán)限等功能的工作原理。</p><p>　　單片機與DSP的通信。如何實現(xiàn)串口通信，以及怎樣運用軟件進行仿真。掌握指紋識別模塊的與單片機的通信機制，運用通信協(xié)議實現(xiàn)各功能控制。</p><p>　　本文由于時間上的限制，在指紋識別系統(tǒng)的用戶管理功能上沒

103、有進行更深入的開發(fā)，是一個缺憾。如何有效提高指紋識別可靠度，更安全地管理用戶控制權(quán)限，以及尋求更為簡潔可靠的指紋圖像識別算法，應該是今后開展工作的方向。</p><p>　　參考文獻 </p><p>　　[1] 楊強,譚禮俊. 生物識別技術(shù)對比淺析

104、[J].大眾科技.2005年02期。</p><p>　　[2]王崇文,李見為,周宏文.指紋識別系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機應</p><p>　　用.2001,21(12):23— 25。</p><p>　　[3]B Moayer and K S Fu. An application of stochastic languages to finger patt

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106、;p>　　報.2009.32(4):72-74。</p><p>　　[6]劉明生,吳小培,項明.一種基于指紋圖像特征的圖像分割算法[J].電子測</p><p>　　技術(shù)第32卷.2009.8:92-94。</p><p>　　[7]郭文鵑,楊公平,董晉利.指紋圖像分割方法綜述[J]. 山東大學學</p><p>　　報.2010.4

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111、t;p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計得到了很多老師、同學的幫助，在此我要感謝曾經(jīng)教導過我的老師，和幫助過我的同學、老師們。其中我的指導老師易鴻老師對我的關(guān)心和支持尤為重要，每次遇到難題，我首先做的就是向易老師尋求幫助，而易老師每次不管忙或閑，總會抽空來給我指導，然后一起商量解決的辦法。</p><p>　　另外，感謝學院給予我這樣

112、一次機會，讓我能夠獨立地完成一個課題，并在這個過程當中，給予我們各種方便，使我們在即將離校的最后一段時間里，能夠更多地學習一些實踐應用知識，不斷增強我們實踐操作能力和動手應用能力，提高了我們獨立思考的能力。再一次對我的母校表示感謝。</p><p>　　感謝在整個畢業(yè)設(shè)計期間和我密切合作的同學，和曾經(jīng)在各個方面給予過我?guī)椭幕锇閭儯诖髮W生活即將結(jié)束的最后的日子里，我們再一次演繹了團結(jié)合作的童話，把一個龐大的，從