【正文】 度的變化而變化。按照 Herry 的理論，一般人的指紋在出生后 9 個月得以成形并終身不變 ； 每個指紋一般 都有 70150 個基本特征點。其中，人臉、指紋、手形、手部血管分布、虹膜、視網膜和臉部熱量圖都屬于生理特 征，手寫體屬于行為特征，而聲音則兼有兩方面的屬性。 生物特征識別 (Biometrics)技術是指通過計算機利用人體所固有的生理特征或行為特征來進行個人身份鑒別。), which suit real application. Finally, this article introduces basic functions of the semiconductor fingerprint sensor MBF200, and uses AVR mega16 as upper machine to realize the design of fingerprint identification system. Key words: Automated fingerprint identification, Feature extraction, Wavelet transformation, AVR application III 目錄 第一章 緒論 .......................................................................................................... 1 引言 ......................................................................................................... 1 指紋識別技術的研究背景 ..................................................................... 2 指紋識別原理 ......................................................................................... 4 指紋識別技術面臨的難點以及發(fā)展方向 ............................................. 5 指紋采集技術比較 ................................................................................. 7 特征提取與匹配 ..................................................................................... 9 性能評價 ................................................................................................. 9 本文所做工作及論文結構 ....................................................................11 第二章 指紋 識別算法 ........................................................................................ 13 指紋識別的基本知識 ........................................................................... 13 總體特征 .................................................................................... 13 局部特征 .................................................................................... 14 指紋的特征提取與匹配算法 ............................................................... 15 基于特征點的特征提取與匹配算法 ......................................... 16 基于指紋紋理特性的新算法 .................................................... 17 指紋奇異點檢測算法 ........................................................................... 23 指紋主向圖的求取 .................................................................... 24 指紋奇異點的提取 .................................................................... 27 第三章 指紋識別系統(tǒng)的硬件設計 .................................................................... 31 MRB200 指紋模塊簡介 ......................................................................... 31 系統(tǒng)特點 ...................................................................................... 31 接口定義 ...................................................................................... 32 安裝連接 ...................................................................................... 32 命令格式 .................................................................................... 33 ATmega16 單片機介紹 ......................................................................... 34 指紋識別系統(tǒng)的硬件設計 ................................................................... 35 指紋識別系統(tǒng)的軟件設計 ................................................................... 41 第四章 總結與展望 ............................................................................................ 43 IV 總結 ........................................................................................................ 43 展望 ........................................................................................................ 43 參考文獻 .............................................................................................................. 45 致謝 ...................................................................................................................... 47 1 第一章 緒論 引言 隨著網絡時代的來臨，人們對于安全性的要求越來越高，如何準確的鑒定個人身份，保護信息安全是當今信息化時代必須解決的一個關鍵性社會問題。 and at last selects the fingerprint sensor. So then, This paper discusses the relevant concept and the traditional algorithm of fingerprint verification, then put forward a new fingerprint verification algorithm based on wavelet transformation. This algorithm is on the base of the character that the wavelet subband coefficient approximately obedient to the generalized Gaussian density. So two parameters can represent the wavelet subband and can be used to match fingerprints as fingerprint39。算法的數據存儲量小 (存儲 6 個數，存儲量為 24 字節(jié)。另一方面，由于數字信號處理器 (DSP)的迅猛發(fā)展，已經可以滿足圖像處理中的運算量要求。 I 指紋識別系統(tǒng) 摘要 指紋的唯一性和不變性決定了它在身份認證中的重要地位。 本文首先介紹了指紋識別系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，以及指紋識別技術面臨的難點和發(fā)展方向，分析了三種指紋采集技術的優(yōu)劣，完成了指紋芯片的選型。近似于現(xiàn)階段“ ID+密碼”方式的數據量 )，適合實際應用。s character. The algorithm39。目前，我國的各種管理大部分使用證件、磁卡、 IC卡和密碼，這些手段無法避免偽造或遺失，密碼也很容易被竊取或遺忘。生物特征識別系統(tǒng)本質上是一個模式識別系統(tǒng)，它根據使用者的生理或行為特征對使用者進行辨識，從而判斷其是否具有合法身份。 相對于其它生物特征鑒定技術例如語音識別及視網膜識別，指紋識別是一種更為理想的身份確認技術。從概率學的角度來講，在兩枚指紋 中 只要有 1213個特征點相吻合，即 可 被認為是同 一 指紋。而人的聲音卻有著較大的變 2 化且易于偽裝和模仿。 一個人十個手指的指紋皆不相同，這樣，可以方便地利用多個指紋構成多重口令，提高系統(tǒng)的安全性，同時并不增加系統(tǒng)的設計負擔。 人類對指紋的應用，從非常遠古的時候就開始了。 曲禮》斷定 :“中國第一個提到用指紋鑒別個人的是唐代的作家賈公彥。有文字可考、有實物可證的距今已有 二 千一百余年。 1899 年，Edward Henry 建立了著名的 Henry 指紋分類系統(tǒng)，并于 1901 年被英國政府正式采用，隨后西方各國也相繼采用，指紋識別正式被各國政府與法庭接受，得到了廣泛的應用。其中，較為著名的公司有 ： IBM， Intel， NEC， Identity， Digital personal，韓國現(xiàn)代等。各種相應的產品也 己投放市場多年。其中部分公司擁有自主知識產權的技術和產品。同 時，全美有 15 家連鎖超市正在使用“指紋付款技術”，消費者無需自帶錢包，只要在付款時掃描一下指紋，即可完成購物。 同時，指紋識別技術在中國經歷了近 10 年緩慢的自然增長后，即將迎來一個跳躍性發(fā)展的黃金時期。多年來各個公司及其研究機構產生 了眾多的指紋數字化算法，而所用的指紋識別算法最終都歸結為在指紋圖像上提取和比對指紋特征。作為驗證的前提條件，他或她的指紋必須在指紋庫中己經注冊。 辨識則是把現(xiàn)場采集到的指紋同指紋數據庫中的指紋逐一對比，從中找出與現(xiàn)場指紋相匹配的指紋。一個不明身份的人的指紋與指 紋庫中有犯罪記錄的人指紋 5 進行比對，來確定此人是否曾經有過犯罪記錄。主要表現(xiàn)在： （ a） 對被采指紋的適應性用戶 ID 指紋庫 用戶指紋 提取指紋特征 特征匹配 匹配結果 用戶指紋 提取指紋特征 逐一匹配 指紋庫 用戶 ID 6 差。指頭在每次采集用力大小、用力方向和采集位置都會有所不同，造成指紋的各種變形，使指紋特征的相對位置發(fā)生較大偏移，從而很難對各特征點做到精確定位。對于工作在驗證模式下的自動指紋識別系統(tǒng)，指紋分類技術并不是一個問題。現(xiàn)在，較好的指紋分類算法，將指紋分為五類和四類的準確率分別也只有 %和 %[21][22]，而這樣的分類結果還遠不能滿足實際應用的需要。 今后指紋識別技術研究發(fā)展的方向： （ a） 非接觸式真皮層指紋采集。 生物識別技術是一個綜合的體系，指紋識別僅僅是其中的一種。目前該技術的研究己經取得了巨大的成就，也面臨