【導(dǎo)讀】隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)越來(lái)越需要高效、可靠的身份識(shí)別系統(tǒng)。能完全滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)安全防范的需要。目前，從實(shí)用的角度看，指紋識(shí)別技術(shù)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(zhǎng)速度。出現(xiàn)這種驚人的高速增長(zhǎng)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?yàn)閾?jù)相關(guān)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?。較為便捷，同時(shí)它的研究歷史最長(zhǎng)、相對(duì)更為成熟。與現(xiàn)有的智能卡、更適于應(yīng)用到大眾生活中。的傳統(tǒng)習(xí)慣傳播到了世界上許多國(guó)家。中國(guó)也是世界公認(rèn)的指紋發(fā)源。第一次科學(xué)地提出了指紋的個(gè)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(gè)世紀(jì)后的今天，采用基于Minutia-Based的指紋識(shí)。紹了用于單個(gè)指紋分類(lèi)的細(xì)節(jié)特征，首次系統(tǒng)地闡述了指紋學(xué)。隨著個(gè)人電腦的普及，人們?cè)谵k公及處理個(gè)人資料的過(guò)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(hù)作用，防止輸出短路時(shí)負(fù)載電容向 7805 放電。 四、指紋識(shí)別系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) （一）識(shí)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(diǎn)、三角點(diǎn)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(lèi) —— 環(huán)型（ loop，又稱(chēng)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(lèi)型的。指紋識(shí)別算法有時(shí)只使用模式區(qū)的數(shù)據(jù)，有時(shí)則使用所取得的完整指紋。 核心點(diǎn)位于指紋紋路的漸進(jìn)中心，在讀取指紋和比對(duì)指紋時(shí)作為參考點(diǎn)。許多算法是基于核心點(diǎn)的，即只能處理和識(shí)別具有核心點(diǎn)的指紋。 三角點(diǎn)位于從核心點(diǎn)開(kāi)始的第一個(gè)分叉點(diǎn)或者斷點(diǎn)，或者兩條 紋路會(huì)聚處、孤立點(diǎn)、折轉(zhuǎn)處，或者指向這些奇異點(diǎn)。三角點(diǎn)提供了指紋紋路的計(jì)數(shù)跟蹤的開(kāi)始之處。 紋數(shù)是指模式區(qū)內(nèi)指紋紋路的數(shù)量。在計(jì)算指紋的紋路時(shí)，一般先連接核心點(diǎn)和三角點(diǎn)，這條連線與指紋紋路相交的數(shù)量即可認(rèn)為是指紋的紋數(shù)。 局部特征是指指紋上節(jié)點(diǎn)的特征，這些具有某種特征的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為細(xì)節(jié)特征或特征點(diǎn)。兩枚指紋經(jīng)常會(huì)具有相同的總體特征，但它們的 細(xì)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(diǎn)、分叉點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)就稱(chēng)為特征點(diǎn) ，就是這些特征點(diǎn)提供了指紋惟一性的確認(rèn)信息 ，其中最典型的是終結(jié)點(diǎn)和分叉點(diǎn)，其他還包括分歧點(diǎn)、孤立點(diǎn)、環(huán)點(diǎn)、短紋等。特征點(diǎn)的參數(shù)包括：方向（節(jié)點(diǎn)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(diǎn)的位置通過(guò) x/y 坐標(biāo)來(lái)描述，可以是絕對(duì)的，也可以是相對(duì)于三角點(diǎn)或特征點(diǎn)的）。 （二）指紋識(shí)別系統(tǒng)的流程 指紋識(shí)別系統(tǒng)核心技術(shù)流 程如圖所示 。 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(kù)管理、記錄查詢(xún)等功能的編程。開(kāi)發(fā)工具采用 Visual C++。 在利用 VC 開(kāi)發(fā)程序之前應(yīng)先安裝 FDU2020 指紋儀的 SDK。對(duì) SDK的有效應(yīng)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(yīng)的動(dòng)態(tài)庫(kù)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(shí)將 Lib目錄下的導(dǎo)入庫(kù)文件 (P1mD11. lib 文件 )加入工程設(shè)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(yīng)頭文件即可。接下來(lái)就可以開(kāi)始編寫(xiě)應(yīng)用程序的代碼了。 （三）指紋識(shí)別系統(tǒng)串行 口工作方式 串行口工作方式 MCS51 單片機(jī)的串行口是一個(gè)可同時(shí)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(shè)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(biāo)志等均由特殊功能寄存器完成。對(duì)它初始化編程只需用兩個(gè)控制字分別寫(xiě)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(gè)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(biāo)志由專(zhuān)用寄存器 SCON 控制和指示。復(fù)位時(shí)所有位被清“ 0” PCON主要是為 CHMOS型單片機(jī)的電源控制而設(shè)置的專(zhuān)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(dāng) SMOD=1時(shí)，波特率加倍，復(fù)位時(shí)， SMOD=0 （四）單片機(jī)圖像處理設(shè)計(jì) 將指紋識(shí)別程序傳送到單片機(jī)中，通過(guò)調(diào)用指紋程序來(lái)對(duì)指紋傳感器出入的指紋圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波處理。 單片機(jī)主程序流程設(shè)計(jì)： 單片機(jī)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(shè)置波特率 SETB TR1 ；啟動(dòng)定時(shí)器 1 SETB EA ；開(kāi)放中斷 SETB ES ；開(kāi)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(wù)子程序中，為區(qū)別所接收的信號(hào)是聯(lián)絡(luò)信號(hào)還是字節(jié)數(shù)、是數(shù)據(jù)還是校驗(yàn)和，需要設(shè)立不同的標(biāo)志位，為此在可位尋址的RAM 68128 中設(shè)定 位地址 00H 接收聯(lián)絡(luò)信號(hào)標(biāo)志位 01H 接收字節(jié)數(shù)標(biāo)志位 02H 接收數(shù)據(jù)標(biāo)志位 03H 接收文件結(jié)束標(biāo)志位 在初始化時(shí)，這些位均為 0。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(kāi)始的單元中。 結(jié) 論 系統(tǒng)針對(duì)目前的指紋識(shí)別設(shè)別存儲(chǔ)量小、處理速率慢的現(xiàn)狀，采用高性能的 51 系統(tǒng)單片機(jī)作為處理核心，實(shí)際實(shí)現(xiàn)了一款高性能的網(wǎng)絡(luò)指紋采集識(shí)別終端。系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)處理服務(wù)器海量存儲(chǔ)及處理速度高，可實(shí)現(xiàn)快速?gòu)?fù)雜匹配算法的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)采集蘇率高，識(shí)別性能好。系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用月各類(lèi)企業(yè)考勤應(yīng)用。 參考文獻(xiàn) [1] 河橋 ,段清明 ,邱春玲 .單片機(jī) 原理及應(yīng)用 .北京：中國(guó)鐵道出版社， [2] 馮星奎 ,李林艷，顏?zhàn)嫒?.一種新的指紋圖像細(xì)化算法 .中國(guó)圖像圖形學(xué)報(bào)， 1999， 4(10)835838. [3]呂鳳軍 .數(shù)字圖象處理編程入門(mén)一一做一個(gè)自己的 Photoshop.北京：清華大學(xué)出版社， 1999. [4] 劉文星，王雄沂，母國(guó)光 .紋線跟蹤及其在細(xì)化指紋后處理中的應(yīng)用 .光電子傲光， 2020， 13 (2)： 184187. [5] 劉家鋒，唐降龍，趙泉 .一個(gè)基于特征點(diǎn)匹配的聯(lián)機(jī)指紋鑒別系統(tǒng) .哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， (1)： 132136 [6] 簡(jiǎn)兵，莊鎮(zhèn)泉等 .基于脊線跟蹤的指紋圖細(xì)節(jié)提取算法 .電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào)， 2020 [7] 劉旭，田捷 .自動(dòng)指紋識(shí)別算法在嵌入式系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) [ J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用， 2020. [8] 周毅，等著 .基于 SPI 協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)仿真 .2020. [9] 竇振中 .單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè) (存儲(chǔ)器分冊(cè) )．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20O0 [10] 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] 張培仁，孫占輝，張村峰．基于 c語(yǔ)言編程 MCS一 51單 片機(jī)原理與應(yīng)用 [M]．北京：清華大學(xué)出版社， 2020．