指纹识别系统、算法的设计与实现分析解析

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相对于其它身份认证技术,自动指纹识别是一种更为理想的身份确认技术,用自动指纹识别不仅具有许多独到的信息安全优点,更重要的是还具有很高的实用性、可行性,具体体现在以下几个方面:
1)个人的指纹是独一无二的,两人之间不存在着相同的手指指纹。
2)每个人的指纹是相当固定的,不会随着人的年龄的增长或身体健康程度的变化而变化,但是人的声音等却存在较大变化的可能。
题目单片机指纹识别系统、算法的设计与实现

本文介绍了指纹识别系统的基本结构和整体流过程,并且从硬件系统和软件系统两个主要方面探讨了设计指纹识别系统的基本方法。
硬件系统的设计主要是基于MCS-51系列单片机、FPS200指纹传感器、RS232串口芯片的电路连接以及相关的程序设计;软件系统的设计主要是指纹识别系统算法的设计,其中包括图像处理和图像识别两个方面,并且在MATLAB编写平台上实现了图像处理的算法。通过实验显示,该系统采集的指纹图像较清晰、失真较小,处理后的图像轮廓分明、特征突出,利于指纹分类与识别。
关键词:指纹识别;FPS200指纹传感器;MCS-51系列单片机;图像处理; 图像识别
In this paper, we introduce the basic structure of fingerprint identification system and its mainprogram.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 isincludedtwo 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 andidentificationof fingerprints.
通过对指纹识别系统的研究、设计与开发,综合运用了信号采集及接收技术,图像处理及识别技术,基本实现了利用单片机进行指纹识别系统开发的目的。
全文内容分为五章:第一章为绪论;第二章包括系统设计的电路硬件部分的组成和数据采集算法;第三章是指纹图像处理与识别算法的设计;第四章是主要算法的实现以及指纹识别系统实验与结果分析;第五章为总结。
Key words:fingerprint identification; FPS200 fingerprint sensor;theseries of MCS-51 chip; image processing; image identification
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我们手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凸凹不平产生的纹路会形成各种各样的图案。这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力,使得我们能够用手来抓起重物。人们也注意到,包括指纹在内的这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同,也就是说,是唯一的。依靠这种唯一性,我们就可以把一个人同他的指纹对应起来,通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较,就可以验证他的真实身份。这种依靠人体的身体特征来进行身份验证的技术称为生物识别技术,指纹识别是生物识别技术的一种。
3)指纹样本便于获取,易于开发识别系统,实用性强。目前已有标准的指纹样本库,方便了识别系统的软件开发;另外,识别系统中完成指纹采样功能的硬件部分也较易实现。而对视网膜则难于采样,也无标准的视网膜样本库供系统软件开发使用,这就导致视网膜识别系统难以开发,可行性较低。
4)一个人的十指指纹皆不相同,这样可以方便地利用多个指纹构成多重口令,提高系统的安全性。
5)指纹识别中使用的模板并非最初的指纹图,而是由指纹图中提取的关键特征,这样使系统对模板库的存储量较小。另外,对输入的指纹图提取关键特征后,可以大大减少网络传输的负担,便于实现异地确认,支持计算机的网络功能。
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 theImplementAlgorithmof image processing and the image identification ; 4. The fourth Chapter is the implementof mainAlgorithmand analysis of experiment; 5. The fifth Chapter is summary.
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