【正文】 值化后的指紋圖像細(xì)化的方法。預(yù)處理的方法通常有兩種：方法一：先求方向圖，后求頻率圖，最后由此得到的Gabor濾波器對(duì)圖像進(jìn)行濾波。計(jì)算方向圖的基本思想是：在原灰度圖像中每一點(diǎn)（或每一塊在各個(gè)方向上的某個(gè)統(tǒng)計(jì)量（如灰度差、梯度等），根據(jù)這些統(tǒng)計(jì)量在各個(gè)方向上的差異，確定該點(diǎn)（塊）的方向。（）其中：是方向d上的第k個(gè)點(diǎn)；是該點(diǎn)的灰度值，N是所取的方向數(shù)，n為每個(gè)方向上所取的鄰點(diǎn)數(shù)。（與認(rèn)為是不同方向）把點(diǎn)方向圖分成大小的塊，對(duì)每一塊計(jì)算方向直方圖（橫坐標(biāo)的方向取到的N個(gè)值，縱坐標(biāo)為取這些方向的象素個(gè)數(shù)），方向直方圖中的峰值所對(duì)應(yīng)的方向，即該塊的方向。這樣可以使方向圖精度可以大大提高。（）這種算法的缺點(diǎn)在于：求頻率圖導(dǎo)致計(jì)算量比較大，而且頻率容易產(chǎn)生偏差；方法二：這種方法也是我們采用的濾波方法。經(jīng)過平均濾波器過濾的圖像，其中每一點(diǎn)的灰度由其臨近的24個(gè)像素的灰度值共同決定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，該方法得到的二值化圖像能夠基本保持源圖像上的特征點(diǎn)不丟失，確保了以后的特征提取和比對(duì)的正確性和可靠性。顯然，該波形圖的波谷對(duì)應(yīng)指紋圖像的脊線(指紋圖像中暗的紋線)，而波峰則對(duì)應(yīng)指紋圖像的谷(指紋圖像中亮的紋線)。所謂細(xì)化，就是從原來的圖中去掉一些點(diǎn)，但仍要保持原有的形狀。(細(xì)化性)6．骨架盡可能接近條紋中心線。（A）~（D）具體算法如下：從圖像的左上角元素開始進(jìn)行，每個(gè)像素(圖中為)均抽取出如圖2. 9所示的15個(gè)相鄰像素，并且把其中8個(gè)鄰域像素()與圖2. 10中的8個(gè)模板比較，如果和8個(gè)消除模板中的任意一個(gè)都不匹配時(shí)，保留；如果與8個(gè)中的任一個(gè)匹配，則抽取的元素再和圖2. 11中的6個(gè)保留模板進(jìn)行比較，如果與其中任一個(gè)匹配的話，則保留，否則刪去。特征提取的首要問題是確定細(xì)節(jié)點(diǎn)和它的位置，細(xì)節(jié)點(diǎn)的位置和細(xì)節(jié)點(diǎn)間的相對(duì)位置很重要，盡管每個(gè)指紋中包括將近80個(gè)細(xì)節(jié)，只要確定十幾個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)就己經(jīng)足夠用來識(shí)別了。這種算法實(shí)現(xiàn)起來也很簡單：掃描特征點(diǎn)的某一鄰域，如果該鄰域中出現(xiàn)其他特征點(diǎn)的話，將該特征點(diǎn)與出現(xiàn)的特征點(diǎn)同時(shí)去除，如此循環(huán)幾次，當(dāng)沒有特征點(diǎn)被刪去時(shí)，處理完成。分叉點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脊線是與該細(xì)節(jié)點(diǎn)的方向最近的那條，端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脊線就是該細(xì)節(jié)點(diǎn)所在的脊線。（）表示模板圖像中的M個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)，即，表示和對(duì)應(yīng)的脊線相似性到了一定程度。工作原理：當(dāng)指紋傳感器收到指紋信息，將通過串口給單片機(jī)發(fā)送命令，單片機(jī)同意并接收相應(yīng)的信息，指紋傳感器采集的指紋轉(zhuǎn)換成RGB格式，并且數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，單片機(jī)通過存儲(chǔ)在EEPROM中的固化程序執(zhí)行大量的模式識(shí)別和圖像處理相關(guān)計(jì)算，當(dāng)用戶的指紋被確認(rèn)，單片機(jī)將命令執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，開關(guān)開。指紋識(shí)別系統(tǒng)中，單片機(jī)采用AT89S51單片機(jī)，它是整個(gè)控制器的核心部件。 AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。在輸入、輸出之間外接二極管D1，可以起到輸出端路保護(hù)作用，防止輸出短路時(shí)負(fù)載電容向7805放電。MODE0和MODE1兩根信號(hào)線決定了FPS200工作在何種模式下：MODE[1：0]=00b本系統(tǒng)對(duì)FPS200的控制：傳感器是由內(nèi)部寄存器控制的，而對(duì)傳感器的內(nèi)部控制器的讀寫是通過寫索引寄存器以選擇合適的內(nèi)部寄存器后才可以讀寫具體的寄存器值。從而使RS232C串行通訊協(xié)議僅需3根線便可在兩個(gè)數(shù)字設(shè)備之間全雙工的傳送數(shù)據(jù)。由于RS232C發(fā)送端與接收端之間的信號(hào)傳遞采用多芯信號(hào)線，而多芯信號(hào)線的總負(fù)載電容不能超過2500PF，所以RS5232C的信號(hào)傳輸距離為十幾米。3信號(hào)地4每個(gè)驅(qū)動(dòng)器將TTL/CMOS輸入電平轉(zhuǎn)換為EIA/TIA232E電平。由于用高級(jí)語言編程效率高，可讀性好，修改方便，而匯編語言的特點(diǎn)則是編程困難，但是運(yùn)行速度快，可以直接和硬件通訊；而且，大多數(shù)公司均為單片機(jī)芯片提供了集成開發(fā)環(huán)境，該集成環(huán)境同時(shí)提供了c編譯環(huán)境和匯編語言編譯環(huán)境。指紋識(shí)別系統(tǒng)主要集中在對(duì)指紋儀的操作以及使用人員信息登記、數(shù)據(jù)庫管理、記錄查詢等功能的編程。若初始化成功該函數(shù)返回0，失敗則返回1。ASSERT((IDM_ABOUTBOX amp。}Fingerinit()函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)是指紋儀類型，0為串口指紋儀；1為并口連接的指紋儀。MSComm控件屬于ActiveX控件，使用時(shí)只需按照系統(tǒng)的實(shí)際環(huán)境設(shè)置控件參數(shù)就可以。 89S51串行口工作方式0方式0同步移位寄存器fosc/1200方式211位異步收發(fā)器fosc/32或fosc/641和電源控制寄存器PCON (87H)中即可。當(dāng)單片機(jī)以方式1接受時(shí)，數(shù)據(jù)從引腳RXD (P3. 0 )端輸入。由軟件是RI=0，以便提供“接收SBUF己空”的信息。sendf()if (( fp=fopen(fname，“r”))==NULL)/*直到接到應(yīng)答信號(hào)為止*/for(；count；count)break；/*發(fā)送累加校驗(yàn)和*/ PC機(jī)主函數(shù)流程圖PC機(jī)主函數(shù)如下：main (int argc，char *argv[]){printf(“命令行命令不正確，請重新鍵入命令！\n”)bios(0，0x83，0)；if (tolower(*argv[1])==’s’)MAINMOV TH1，0F3HSETB EA；開放串行中斷L3：CLR 01HMOV R6，00HJB 03H，L1ACALL SEND馮星奎，李林艷，顏?zhàn)嫒?34 (1)：132136[6]李華．MCS51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998[11]簡兵，莊鎮(zhèn)泉等。在中斷服務(wù)子程序中，將接收到的字節(jié)數(shù)存入R7中，接收的數(shù)據(jù)存入片外RAM從1000H開始的單元中。CLR 04HCLR 00H；啟動(dòng)定時(shí)器1SETB TR1MOV TMOD，20HORG 0023Helse if (tolower(*argv[1])==’r’)receive (argv[2])；從PC機(jī)調(diào)試完，傳送指紋識(shí)別程序到單片機(jī)中，通過調(diào)用指紋識(shí)別程序來對(duì)指紋傳感器輸入的指紋圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波處理。{while (argc!=3)else/*文件指針回退COUNT字節(jié)*/if(rport()==’F’){count=filelength(handle)；/*從文件中取一個(gè)字符*/sport(count)；sport(ch)；/*取得文件句柄*/}為了接收準(zhǔn)確無誤，在正式接收數(shù)據(jù)之前，還必須判斷這個(gè)1到0跳變是否是干擾引起的。電源控制寄存器PCON中只有SMOD位于串行口工作有關(guān)。當(dāng)調(diào)試，編程完成時(shí)，調(diào)用串口發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)。；2．串口的初始化。參數(shù)3為安全等級(jí)：19級(jí)，一般設(shè)置為5ASSERT(IDM_ABOUTBOX OxFFFO)；在利用VC開發(fā)程序之前應(yīng)先安裝FDU2000指紋儀的SDK。即某些復(fù)雜的模塊可用基于單片機(jī)的匯編編程，例如：方向圖計(jì)算和細(xì)化處理，而一些比較簡單且不影響運(yùn)行時(shí)間的模塊可以用c語言編程然后轉(zhuǎn)換成匯編代碼，例如計(jì)算特征值。圖中RXD與TXD可接入PC機(jī)的串行通信口。MAX232芯片的性能特點(diǎn)如下：1．單5V電源工作；2．兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器；3．士30v輸入電平；4．低電源電流：典型值是8mA；5．符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA232E及工TU推薦標(biāo)準(zhǔn)V. 28。單片機(jī)與傳感器或單片機(jī)與計(jì)算機(jī)之間直接使用RS232C通訊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行串行通訊時(shí)，信號(hào)在通訊過程之中可能會(huì)被全部或部分使用。DTR輸出數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒（計(jì)算機(jī)）82含在此處采用的是9針的連接。單片機(jī)的TTL/CMOS電平與計(jì)算機(jī)接口或終端的RS232C通訊接口的邏輯電平不兼容，需要外加電路實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。寫操作的過程類似，只是在寫入索引寄存器后，發(fā)出寫信號(hào)即可。本設(shè)計(jì)采用的是Veridi公司的FPS200固體指紋識(shí)別傳感器。 AT89S51單片機(jī)的引腳圖電源部分包括DC+5V及保護(hù)電路。2．適用面廣：提供命令/獨(dú)立兩種工作模式。指紋識(shí)別系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)（）表示輸入圖像中的N個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)。下圖給出了細(xì)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的脊線與脊線上的采樣點(diǎn)的例子。在具體實(shí)現(xiàn)中，我們?nèi)∑浒霃綖榧箤挼囊话?。M是待檢測的點(diǎn)，是