【正文】 ter. The algorithm39。 關(guān)鍵詞： 自動指紋識別 特征提取 小波變換 AVR 應(yīng)用 II Fingerprint Identification System Abstract Fingerprint has important state in identity verification for its exclusivity and invariability. Along with the emergence of the low cost fingerprint sensor and the realization of the highly reliable algorithm, the automated fingerprint identification technique is applied more and more in our life and work. On the other hand, because of the fast development of the digital signal processor (DSP), the DSP already can satisfy the request of abounding puting in image processing. First, this paper introduces the developing actuality, difficulties and direction on fingerprint identification technology, and analyses the advantages and disadvantages of the technology of fingerprint capturing。近似于現(xiàn)階段“ ID+密碼”方式的數(shù)據(jù)量 )，適合實際應(yīng)用。該算法的優(yōu)點在于 :預(yù)處理算法簡單、處理速度快 。 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(shù)面臨的難點和發(fā)展方向，分析了三種指紋采集技術(shù)的優(yōu)劣，完成了指紋芯片的選型。隨著低價位指紋采集儀的出現(xiàn)和高可靠性算法的實現(xiàn)，自動指紋識別技術(shù)越來越深入到人們的生活和工作當(dāng)中。 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(rèn)證中的重要地位。它是模式識別領(lǐng)域中使用最早，也是應(yīng)用最廣的生物鑒定技術(shù)。另一方面，由于數(shù)字信號處理器 (DSP)的迅猛發(fā)展，已經(jīng)可以滿足圖像處理中的運(yùn)算量要求。 接下來 討論了指紋識別的有關(guān)概念及常規(guī)算法，然后在此基礎(chǔ)上介紹了一種 利用小波變換的指紋識別新算法，該算法利用指紋的 子帶 小波變換系數(shù)近似服從廣義高斯分布這一特點，從而僅使用兩個參數(shù)就可代表指紋小波子帶的特征，并以此為指紋識別的特征進(jìn)行匹配。算法的數(shù)據(jù)存儲量小 (存儲 6 個數(shù)，存儲量為 24 字節(jié)。 最后 介紹了半導(dǎo)體指紋傳感器 MRB200 的基本功能， 并使用 AVR mega16做為上位機(jī)實現(xiàn)指紋識別系統(tǒng)的設(shè)計。 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。s advangtage is simplity of preprocessing algorithm, fast processing speed。), 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(shù)的研究背景 ..................................................................... 2 指紋識別原理 ......................................................................................... 4 指紋識別技術(shù)面臨的難點以及發(fā)展方向 ............................................. 5 指紋采集技術(shù)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(jié)構(gòu) ....................................................................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(shè)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(jī)介紹 ......................................................................... 34 指紋識別系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ................................................................... 35 指紋識別系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ................................................................... 41 第四章 總結(jié)與展望 ............................................................................................ 43 IV 總結(jié) ........................................................................................................ 43 展望 ........................................................................................................ 43 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 45 致謝 ...................................................................................................................... 47 1 第一章 緒論 引言 隨著網(wǎng)絡(luò)時代的來臨，人們對于安全性的要求越來越高，如何準(zhǔn)確的鑒定個人身份，保護(hù)信息安全是當(dāng)今信息化時代必須解決的一個關(guān)鍵性社會問題。這些都給管理者和使用者帶來很大不方便。 生物特征識別 (Biometrics)技術(shù)是指通過計算機(jī)利用人體所固有的生理特征或行為特征來進(jìn)行個人身份鑒別。 目前，常見的生物特征識別手段主要有人臉、指紋、手形、手部血管分布、虹膜、視網(wǎng)膜、手寫體、聲音和臉部熱量圖等。其中，人臉、指紋、手形、手部血管分布、虹膜、視網(wǎng)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。主要基于指紋的以下特性： 每個人的指紋是獨一無二，兩個人之間不存在相同的指紋。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。按照現(xiàn)有的人 口 進(jìn) 行計 算，依照上述 概率， 124 年 才 可能出現(xiàn)兩枚完 全相 同的指紋。例