單片機(jī)指紋識(shí)別系統(tǒng)及其算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)


本文共計(jì)21頁，10000字左右


摘 要
本文介紹了指紋識(shí)別系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和整體流過程，并且從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個(gè)主要方面探討了設(shè)計(jì)指紋識(shí)別系統(tǒng)的基本方法。
硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是基于MCS-51系列單片機(jī)、FPS200指紋傳感器、RS232串口芯片的電路連接以及相關(guān)的程序設(shè)計(jì)；軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是指紋識(shí)別系統(tǒng)算法的設(shè)計(jì)，其中包括圖像處理和圖像識(shí)別兩個(gè)方面，并且在MATLAB編寫平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了圖像處理的算法。通過實(shí)驗(yàn)顯示，該系統(tǒng)采集的指紋圖像較清晰、失真較小，處理后的圖像輪廓分明、特征突出，利于指紋分類與識(shí)別。
通過對(duì)指紋識(shí)別系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)與開發(fā),綜合運(yùn)用了信號(hào)采集及接收技術(shù)，圖像處理及識(shí)別技術(shù), 基本實(shí)現(xiàn)了利用單片機(jī)進(jìn)行指紋識(shí)別系統(tǒng)開發(fā)的目的。
全文內(nèi)容分為五章：第一章為緒論；第二章包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電路硬件部分的組成和數(shù)據(jù)采集算法；第三章是指紋圖像處理與識(shí)別算法的設(shè)計(jì)；第四章是主要算法的實(shí)現(xiàn)以及指紋識(shí)別系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析；第五章為總結(jié)。

關(guān)鍵詞：指紋識(shí)別；FPS200指紋傳感器；MCS-51系列單片機(jī)；圖像處理； 圖像識(shí)別



Abstract
In this paper, we introduce the basic structure of fingerprint identification system and its main program. We also discuss on how to design a fingerprint identification system in two aspects including hardware system and software system. Hardware system is based on the circuit connection with the series of MCS-51 chip, FPS200 fingerprint sensor and RS232 interface chip, and also including the program design of the chip; software system is included two main aspects, image processing and image identification, and we give the program of the image processing in computer language(MATLAB). The results show that the images acquired from the system proposed in this paper are more clear and less distorted, and the processing images are more distinguish , the images after transform are wonderful prepare for classification and identification of fingerprints.
The full text contents include five chapters: 1. The first Chapter is introduction; 2. The second Chapter is the design of the hardware and the receive program of data. 3. The third Chapter is the Implement Algorithm of image processing and the image identification ; 4. The fourth Chapter is the implement of main Algorithm and analysis of experiment; 5. The fifth Chapter is summary.

Key words: fingerprint identification; FPS200 fingerprint sensor; the series of MCS-51 chip; image processing; image identification



目錄
第一章 緒 論 1
1.1 綜述 1
1.2 指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展歷史 2
第二章 指紋識(shí)別系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 3
2.1 概述 3
2.2 主要芯片的功能介紹 3
2.2.1 FPS200半導(dǎo)體指紋傳感器 3
2.3 硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案 4
第三章 指紋圖像處理與識(shí)別的算法 6
3.1 指紋識(shí)別的基本概念 6
第四章 指紋圖像處理的算法實(shí)現(xiàn) 7
4.1 引言 7
4.2 MATLAB簡介 7
4.3 基于MATLAB編程平臺(tái)的算法實(shí)現(xiàn) 8
4.4 程序調(diào)試與結(jié)果分析 8
第五章 總 結(jié) 10
致 謝 11
參考文獻(xiàn) 12
英文原文 13
譯文 14


參考文獻(xiàn)
[1] 劉少聰. 新指紋學(xué)[M]. 合肥: 安徽人民出版社,1984.
[2] 胡漢才. 單片機(jī)原理及其接口技術(shù)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 1996.
[3] 張賢達(dá). 現(xiàn)代信號(hào)處理[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社,2002.10.
[4] 姚天任,孫洪. 現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理[M]. 武漢: 華中科技大學(xué)出版社,1999..
[5] 傅德勝，壽亦禾. 圖形圖像處理學(xué)[M]. 南京: 東南大學(xué)出版社,2001.
[6] 趙榮椿. 數(shù)字圖像處理導(dǎo)論[M]. 西安: 西北工業(yè)大學(xué)書版社,1995.
[7] 林國清. 指紋圖象預(yù)處理方法的研究[ J ]. 光電工程,2002,29(5).
[8] 李海雄. 活體指紋識(shí)別系統(tǒng)及其應(yīng)用[ J ]. 計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化,2003,22(4).
[9] 萬志堅(jiān). 指紋圖象識(shí)別技術(shù)機(jī)器應(yīng)用前景[ J ]. 交通與計(jì)算機(jī),2003,2(21).
[10] 劉旭,田捷. 自動(dòng)指紋識(shí)別算法在嵌入式系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2002.21.
[11] FPS200 Datasheet .veridicom公司,2002 .
[12] Gold S, Rangarajan A. A graduated assign ment algorithm for graph matching[J]. IEEE Trans on Pattern Anal Machine Intell,1996,18(4)
[13] Jain A K, Prabhakar S, Hong L, Pankanti S. Filterband-based fingerprint matching[J]. IEEE Transactions on Image Processing, 2000,9(5)
[14] Alex Stoianov, Colin Soutar, et al. High speed fingerprint verification using an optical correlator[A]. SPIE[C]. 1998,3386:242-252
[15] CHEN Huaixin, CHEN Xiaowei, CHEN Zhenpei, et al. Real-time fingerprint identification system wit discriminability[J]. Chinese Journal of Laser,2001, 28(3):279-283