【正文】 ............................................................................................ 13 ................................................................................................ 13 ................................................................................................ 14 ................................................................................................ 14 .......................................................................................................... 15 ............................................................................. 15 第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................................................... 17 ........................................................................... 17 ................................................................................................ 17 ........................................................................... 18 .................................................................................. 21 第五章 實(shí)物的制作與系統(tǒng)調(diào)試 ...................................................................................... 22 硬件材料 .......................................................................................................... 22 硬件的焊接與組裝 ............................................................................................ 22 II 系統(tǒng)的調(diào)試 ...................................................................................................... 23 單片機(jī)的程序下載 .................................................................................... 23 ................................................................................................ 23 ..................................................................................... 24 第六章 總結(jié)和展望 ........................................................................................................ 25 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 26 附 錄 ............................................................................................................................. 28 附錄 A 1602顯示器子程序 ..................................................................................... 28 1 第一章 緒論 科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展為人類的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利，大大地推動(dòng)了現(xiàn)在社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。 因此，指紋識(shí)別技術(shù)，作為一種可靠的生物識(shí)別技術(shù) [1]，受到了人們的重視。指紋特征的復(fù)雜度足以提供用于鑒別的足夠特征。另外，一些公司和機(jī)構(gòu)結(jié)合社會(huì)應(yīng)用的實(shí)際需求，開(kāi)發(fā)了各種類型的具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嵌入式指紋識(shí)別模塊、指紋應(yīng)用系統(tǒng)軟件等，用戶反映良好。正是這些無(wú)窮無(wú)盡的細(xì)節(jié)特征組合構(gòu)成了指紋的唯一性．事實(shí)上，甚至包括雙胞胎，世界上兩個(gè)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(diǎn)。要想使設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)特征提取算法能夠?qū)Φ唾|(zhì)量指紋圖像也能可靠工作。各模塊之間聯(lián)系緊密，共同構(gòu)成完整的系統(tǒng)。 箕型 斗型 弓型 圖 指紋的紋形 (1) 箕形紋（ Loop）：有一條以上完整的基性線組成中心花紋。 (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(wú)明顯界限，因此也沒(méi)有真正的三角區(qū)。 指紋的局部特征 局部特征是指指紋上的節(jié)點(diǎn)的特征，這些具有某種特征的節(jié)點(diǎn)稱為特征點(diǎn)。 指紋圖像分割概述 在指紋 識(shí)別系統(tǒng)中，指紋圖像分割是圖像預(yù)處理的一部分。所不同的是傅里葉變換采用時(shí)間屬于 (一 ∞， +∞)的諧波函數(shù) )exp(inx 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(guò)對(duì)母函數(shù) ? (t)進(jìn)行伸縮和平移得到一個(gè)小波序列： ? ? ?????? ?? a btatba ?? 1, Rba?, ； 0?a 式中 a 為伸縮因子， b 為平移因子。其原理是先定一個(gè)閾值， 大于此值為 1，小于則認(rèn)為為 0；多閥值則可以利用多維函數(shù)。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? )1,1()1,(21,11,11,21,1, ????????????????? jiGjiGjiGjiGjiGjiGjix? ? ? ? ? ? ? ? ? ? )1,1(),1(21,11,11,21,1, ????????????????? jiGjiGjiGjiGjiGjiGjiy ? ? ),(,2),( 2/ 2/ 2/ 2/ vuvujir wi wi wj wjx ? ??? ?? ??? （ ） ? ? 22/ 2/ 2/ 2/ 2 ),(,),( vuvujir wi wi wj wjy ? ??? ?? ???? （ ） 它是利用正交坐標(biāo)系下，原點(diǎn)到它們組成的坐標(biāo)點(diǎn)的有向線段與 X 的正半軸的夾角可來(lái)表示該子塊的塊方向。 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(jì)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。 ????????????V A RA V EyxIV A RV A RA V EyxIV A Ryx200200)),((A V E)),((A V E),I （ （ ） 其中 0AVE 和 0VAR 為期望的灰度均值和方差。一般的圖像處理中的二值化算法主要是計(jì)算整幅圖像的灰度平均值，然后將該值作為門限，高于該門限的像素點(diǎn)就置 1，反之置 0。這種修改是為了使圖像連續(xù)圓滑。一種好的細(xì)化算法應(yīng)該滿足下列條件 [13]： (1)收斂性：迭代必須是收斂的。在串行細(xì)化算法中，當(dāng)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(dāng)前處理情況有關(guān)；而在并行方式中，當(dāng)前迭代僅僅是由前一次的迭代情況決定，串行細(xì)化算法的處理結(jié)果依賴于對(duì)像素處理的先后順序，因而像素 點(diǎn)的消除或保留不可預(yù)測(cè)。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(diǎn)去除作為背景的模板；保留模板則是根據(jù)條件判定這點(diǎn)保留作為前景的模板。指紋匹配是自動(dòng)指紋識(shí)別的最后一步，也是非常關(guān)鍵的一步。 11 第三章 指紋識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 指紋識(shí)別系統(tǒng)功能簡(jiǎn)述 本系統(tǒng)是針對(duì)指紋采集、識(shí)別模塊開(kāi)發(fā)出的指紋識(shí)別系統(tǒng)。能進(jìn)行指紋的識(shí)別，指紋識(shí)別出錯(cuò)時(shí)，報(bào)警提示。 系統(tǒng)核心部件單片機(jī) 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(chǔ)器。 系統(tǒng)電路框架是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，對(duì)系統(tǒng)所需元件、設(shè)備參數(shù)進(jìn)行必要的計(jì)算，通過(guò)認(rèn)真研究、分析、比較選定設(shè)備型號(hào)，再將設(shè)備、元件通過(guò)可靠的接口電路聯(lián)系起來(lái)構(gòu)成的一個(gè)完整的系統(tǒng)。在 RS232標(biāo)準(zhǔn)中，字符以一串行 的比特串來(lái)一個(gè)接一個(gè)的串行方式傳輸，優(yōu)點(diǎn)是傳輸線少，配線簡(jiǎn)單，傳送距離可以較遠(yuǎn)。如圖 所示： 圖 時(shí)鐘模塊電路 復(fù)位模塊 復(fù)位電路用于產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，通過(guò) RST 引腳送入單片機(jī)，復(fù)位是單片機(jī)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(jì)數(shù)器 PC 被賦值為 0000H 等，除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需安裝復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。 (8) 設(shè)置 /讀取指紋采集等待超時(shí)（命令 /應(yīng)答均為 8 字節(jié)） 表 設(shè)置 /讀取指紋采集等待超時(shí)指令格式 字節(jié) 1 2 3 4 5 6 7 8 命令 0xF5 0x2E 0 Byte=0：新超時(shí)時(shí)間 Byte=1:0 0：設(shè)置新的超時(shí)時(shí)間 1：讀取當(dāng)前超時(shí)時(shí)間 0 CHK 0xF5 應(yīng)答 0xF5 0x2E 0 當(dāng)前超時(shí)時(shí)間 ACK_SUCCESS ACK_FAIL 0 CHK 0xF5 說(shuō)明： 指紋等待超時(shí)時(shí)間（ tout）范圍為 0255。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。 （ 5）集成電路 23 焊接首先按圖紙要求，檢查型號(hào)、引腳位置是否符合要求。此外單片機(jī)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(guò)電腦向單片機(jī)提供工作電源。 單片機(jī)與 DSP 的通信。 [4]謝立鋒 ,陳靈梟 .淺談指紋識(shí)別基本原理 [J].技術(shù)與市場(chǎng) .:4445。 [12]Gerbrands J of Noisy Images[D].Delft University of 。再一次對(duì)我的母校表示感謝。x0。 lcddelay(5)。 //開(kāi)啟顯示 , 無(wú)光標(biāo) LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN)。 } } 附錄 B 單片機(jī)程序清單 include include include sbit buzzer=P2^0。 unsigned int clk0=0。 //回送 12 個(gè) //設(shè)置設(shè)備握手口令 unsigned char code STWD[16]={16,0X01 ,0Xff,0xff,0xff,0xff, 0x01,0,7,0x12,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x1a}。 //回送 12 個(gè) //Gen Templet1 ：根據(jù)原始圖像生成指紋特征 1 unsigned char code GENT1[14]={13,0X01 ,0Xff,0xff,0xff,0xff,0x01,0,4,2,1,0x00,0x08}。\039。 //紅色燈 表示 錄入 模式 sbit green= P1^1。 //AC 遞增 , 畫(huà)面不動(dòng) } //液晶字符輸入的位置 ************************ void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y) { if(y==0) LCD_Write(LCD_COMMAND,