【導讀】隨著時代的發(fā)展，社會越來越需要高效、可靠的身份識別系統(tǒng)。能完全滿足現(xiàn)代社會經(jīng)濟活動和社會安全防范的需要。目前，從實用的角度看，指紋識別技術是優(yōu)于其它生物。入高速發(fā)展階段。美元，并將保持每年36％以上增長速度。出現(xiàn)這種驚人的高速增長不是偶然的，比爾?人的身份，將成為今后幾年IT產(chǎn)業(yè)的重要革新。蓋茨有這段言論是。因為據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，每年由于證件或密碼遺失而造成的損失巨大。力隨之下降的原因?qū)е碌摹］^為便捷，同時它的研究歷史最長、相對更為成熟。與現(xiàn)有的智能卡、更適于應用到大眾生活中。的傳統(tǒng)習慣傳播到了世界上許多國家。中國也是世界公認的指紋發(fā)源。第一次科學地提出了指紋的個體性和唯一性。指紋唯一性的發(fā)現(xiàn)，使。得指紋作為一種更為有效的鑒別方法而得到采用。直到兩個世紀后的今天，采用基于Minutia-Based的指紋識。紹了用于單個指紋分類的細節(jié)特征，首次系統(tǒng)地闡述了指紋學。隨著個人電腦的普及，人們在辦公及處理個人資料的過程中，

　　

【正文】 在輸出端便能得到固定的輸出電壓。為了改善紋波特性，在輸入端外接電容，一般 iC取值為 0. 33uF，并緊接在穩(wěn)壓塊的輸入端；在輸出端連接電容 0C ，這樣可以改善輸出電壓的紋波特性，一般 0C 選為 0. 1 uF 。輸入電壓 iV 的選擇依據(jù)是： m ax 0 2iiV V V V? ? ? 式中： maxiV —— 穩(wěn)壓塊允許的最大輸入電壓； 0V —— 穩(wěn)壓塊的輸出電壓； 2V—— 穩(wěn)壓塊輸入與輸出之間的最小壓差。 在輸入、輸出之間外接二極管 D1，可以起到輸出端路保護作用，防止輸出短路時負載電容向 7805 放電。 四、指紋識別系統(tǒng)的軟件設計 （一）識別指紋的總體特征和局部特征 總體特征是指那些用人眼直 接就可以觀察到的特征。包括紋形、模式區(qū)、核心點、三角點和紋數(shù)等。 紋形根據(jù)脊線的走向與分布情況一般將指紋分為三大類 —— 環(huán)型（ loop，又稱斗形）、弓形（ arch）、螺旋形（ whorl）。 模式區(qū)就是指紋上包括了總體特征的區(qū)域，在此區(qū)域可以分辨出指紋是屬于哪一種類型的。指紋識別算法有時只使用模式區(qū)的數(shù)據(jù)，有時則使用所取得的完整指紋。 核心點位于指紋紋路的漸進中心，在讀取指紋和比對指紋時作為參考點。許多算法是基于核心點的，即只能處理和識別具有核心點的指紋。 三角點位于從核心點開始的第一個分叉點或者斷點，或者兩條 紋路會聚處、孤立點、折轉(zhuǎn)處，或者指向這些奇異點。三角點提供了指紋紋路的計數(shù)跟蹤的開始之處。 紋數(shù)是指模式區(qū)內(nèi)指紋紋路的數(shù)量。在計算指紋的紋路時，一般先連接核心點和三角點，這條連線與指紋紋路相交的數(shù)量即可認為是指紋的紋數(shù)。 局部特征是指指紋上節(jié)點的特征，這些具有某種特征的節(jié)點稱為細節(jié)特征或特征點。兩枚指紋經(jīng)常會具有相同的總體特征，但它們的 細節(jié)特征，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、分叉或轉(zhuǎn)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惟一性的確認信息 ，其中最典型的是終結點和分叉點，其他還包括分歧點、孤立點、環(huán)點、短紋等。特征點的參數(shù)包括：方向（節(jié)點可以朝著一定的方向）、曲率（描述紋路方向改變的速度）、位置（節(jié)點的位置通過 x/y 坐標來描述，可以是絕對的，也可以是相對于三角點或特征點的）。 （二）指紋識別系統(tǒng)的流程 指紋識別系統(tǒng)核心技術流 程如圖所示 。 指紋識別系統(tǒng)主要集中在對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。開發(fā)工具采用 Visual C++。 在利用 VC 開發(fā)程序之前應先安裝 FDU2020 指紋儀的 SDK。對 SDK的有效應用分為兩種：隱式鏈接和顯示鏈接兩種方式。在本系統(tǒng)中采用的是隱式鏈接，將 SDK 安裝目錄下的相應的動態(tài)庫文件 (P1mDll. dll 文件 )拷入系統(tǒng)目錄或其它系統(tǒng)可以找到的目錄中，同時將 Lib目錄下的導入庫文件 (P1mD11. lib 文件 )加入工程設置的“ Link 一General 一 Object/library module”欄中以及將 Inc 目錄下的頭文件 P1mD11. h 加入工程的頭文件中，并在 *. cpp 文件中包含相應頭文件即可。接下來就可以開始編寫應用程序的代碼了。 （三）指紋識別系統(tǒng)串行 口工作方式 串行口工作方式 MCS51 單片機的串行口是一個可同時接受數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)全雙工的接口，該串行口可以設定四種工作方式：移位寄存器（方式 0） 8 位數(shù)據(jù) UART 方式（方式 1） 9 位數(shù)據(jù)波特率固定 UART 方式（方式 2） 9 位數(shù)據(jù)位波特率可變 UART 方式（方式 3）。 MCS51 串行通訊的方式選擇、接受和發(fā)送控制以及串行口的狀態(tài)標志等均由特殊功能寄存器完成。對它初始化編程只需用兩個控制字分別寫入特殊功能寄存器 SCON(98H) 和電源控制寄存器 PCON (87H)中即可。 SCON 是 MCS51 的一個可位尋址的 SFR，串行數(shù)據(jù)通信的方式選擇，接受和發(fā)送控制以及串行口的狀態(tài)標志由專用寄存器 SCON 控制和指示。復位時所有位被清“ 0” PCON主要是為 CHMOS型單片機的電源控制而設置的專用寄存器，地址為 87H。 PCON 的最高位 SMOD 是串行口波特率倍增位。當 SMOD=1時，波特率加倍，復位時， SMOD=0 （四）單片機圖像處理設計 將指紋識別程序傳送到單片機中，通過調(diào)用指紋程序來對指紋傳感器出入的指紋圖像數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波處理。 單片機主程序流程設計： 單片機主 程序如下： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0023H AJMP RECE ORG 0040H MAIN： MOV SP， 60H MOV SCON， 50H ；串口初始化 MOV TMOD， 20H MOV TH1， 0F3H MOV TL1， 0F3H MOV PCON， 00H ；設置波特率 SETB TR1 ；啟動定時器 1 SETB EA ；開放中斷 SETB ES ；開放串行中斷 L3： CLR 00H CLR 01H CLR 02H CLR 03H CLR 04H MOV R6， 00H MOV DPTR， 1000H L2： JB 03H， L1 SJMP L2 L1： ACALL SEND AJMP L3 在中斷服務子程序中，為區(qū)別所接收的信號是聯(lián)絡信號還是字節(jié)數(shù)、是數(shù)據(jù)還是校驗和，需要設立不同的標志位，為此在可位尋址的RAM 68128 中設定 位地址 00H 接收聯(lián)絡信號標志位 01H 接收字節(jié)數(shù)標志位 02H 接收數(shù)據(jù)標志位 03H 接收文件結束標志位 在初始化時，這些位均為 0。在中斷服務子程序中，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。 結 論 系統(tǒng)針對目前的指紋識別設別存儲量小、處理速率慢的現(xiàn)狀，采用高性能的 51 系統(tǒng)單片機作為處理核心，實際實現(xiàn)了一款高性能的網(wǎng)絡指紋采集識別終端。系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)處理服務器海量存儲及處理速度高，可實現(xiàn)快速復雜匹配算法的優(yōu)點。系統(tǒng)采集蘇率高，識別性能好。系統(tǒng)可廣泛應用月各類企業(yè)考勤應用。 參考文獻 [1] 河橋 ,段清明 ,邱春玲 .單片機 原理及應用 .北京：中國鐵道出版社， [2] 馮星奎 ,李林艷，顏祖泉 .一種新的指紋圖像細化算法 .中國圖像圖形學報， 1999， 4(10)835838. [3]呂鳳軍 .數(shù)字圖象處理編程入門一一做一個自己的 Photoshop.北京：清華大學出版社， 1999. [4] 劉文星，王雄沂，母國光 .紋線跟蹤及其在細化指紋后處理中的應用 .光電子傲光， 2020， 13 (2)： 184187. [5] 劉家鋒，唐降龍，趙泉 .一個基于特征點匹配的聯(lián)機指紋鑒別系統(tǒng) .哈爾濱工業(yè)大學學報， (1)： 132136 [6] 簡兵，莊鎮(zhèn)泉等 .基于脊線跟蹤的指紋圖細節(jié)提取算法 .電路與系統(tǒng)學報， 2020 [7] 劉旭，田捷 .自動指紋識別算法在嵌入式系統(tǒng)的實現(xiàn) [ J].計算機工程與應用， 2020. [8] 周毅，等著 .基于 SPI 協(xié)議的實現(xiàn)，計算機仿真 .2020. [9] 竇振中 .單片機外圍器件實用手冊 (存儲器分冊 )．北京：北京航空航天大學出版社， 20O0 [10] 李華． MCS51系列單片機實用接口技術．北京：北京航空航天大學出版社， 1998 [11] 張培仁，孫占輝，張村峰．基于 c語言編程 MCS一 51單 片機原理與應用 [M]．北京：清華大學出版社， 2020．