完整版基于STM32的指纹识别系统的设计docWord文档下载推荐.docx
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该
系统具有指纹图像采集、指纹库中数目统计、指纹比对、指纹录入等功能。
另外,
本文电路设计中选取的电器件在价格和性能上都有一定的优势。
同时,本文对指
纹识别系统的过程和相关的原理进行了一定的分析和研究,重点研究指纹图像的
预处理过程。
关键词：
指纹识别;
STM32;
嵌入式技术;
图像预处理
I
Thedesignofthefingerprintidentification
systembasedonSTM32
Abstract
Withtheadventoftheeraofeconomyandthedevelopmentofscienceand
technology,people'
slivingstandardshavefurtherpursuit,graduallyimprovethe
safetyofthelife,theonewhichhasthefunctionofauthenticationsecurityfingerprint
identificationtechnologyunderthepeople'
sattentionanddemand,therapiddevelopment,appearedavarietyoffingerprintidentificationsystem,butmostofthefingerprintidentificationsystemisbasedonPC,therearestillmanydeficienciesintheconvenienceandmobility.Basedonembeddedfingerprintidentificationhasbecomepeoplethedirectionoftheresearch,andachievedsomeresults.Howeverintheseapplicationsandtherearemanyinadequatewaitwediscussresearchand
development,theneedtofurtherresearchandimprovement,inordertoimprovethe
applicationprospectofthesystem.Basedontheembeddedknowledge,imagepreprocessing,etctostudythetheoryofknowledge,onthebasisofpredecessors,hasdevelopedasmallembeddedidentificationsystem.Identificationbasedontodesign
thesystemfunctiontodiscusstherelatedfingerprintrecognitionsystemhardwaredesign,completedthefingerprintidentificationsystembasedonSTM32microprocessorequipmentdesignofhardwarecircuitandsoftwaredesign.Thesystemhasafingerprintimagecollection,fingerprintlibrarystatistics,fingerprints,
fingerprintinputnumber,andotherfunctions.Inaddition,thispaperselectedfromthecircuitdesignofelectrichaveacertainadvantageinpriceandperformance.Atthesametime,inthispaper,thefingerprintrecognitionsystemhasbeenconductedforthe
II
processandtherelatedprincipleofanalysisandstudyonthekeyresearchoffingerprintimagepretreatmentprocess.
Keywords:
fingerprintidentification;
Embeddedtechnology;
Image
preprocessing
摘要..................................................................................................................................................
............................................................................................................................................
第1章绪论.......................................................................................................................................
1
1.1
引言.....................................................................................................................................
1.2
指纹识别技术.....................................................................................................................
1.3
指纹识别研究的现状.........................................................................................................
2
第2章STM32嵌入式指纹识别系统的设计
.................................................................................2
2.1
设计的概述.........................................................................................................................
2.1.1
图像分割..................................................................................................................
2.1.2
指纹图像的收敛......................................................................................................
3
2.1.3
指纹图像的二值化处理..........................................................................................
2.1.4
指纹图像的细化......................................................................................................
2.1.5
指纹图像增强..........................................................................................................
4
2.1.6
特征点的提取..........................................................................................................
2.2
指纹传感器的分类.............................................................................................................
2.2.1
光电式指纹传感器..................................................................................................
2.2.2
热敏指纹传感器......................................................................................................
5
2.2.3
电容式指纹传感器..................................................................................................
2.2.4
超声波指纹传感器..................................................................................................
6
2.2.5
压敏指纹传感器......................................................................................................
2.3
指纹采集程序设计.............................................................................................................
2.3.1
指纹比配..................................................................................................................
7
2.3.2
图像场计算..............................................................................................................
2.4
细节提取.............................................................................................................................
8
第3章系统的硬件设计及软件设计...............................................................................................
3.1
指纹识别系统的硬件.........................................................................................................
3.1.1
采集方式..................................................................................................................
9
3.1.2
MBF200传感器概述............................................................................................
11
3.1.3MBF200主要寄存器.............................................................................................
3.1.4MBF200的主要功能.............................................................................................
12
3.1.5
SPI通信模式.........................................................................................................
3.2STM32指纹识别的软件.................................................................................................
3.2.1
系统主程序设计....................................................................................................
13
3.2.2
传感器初始化程序................................................................................................
14
3.2.3
存储器的扩展程序设计........................................................................................
16
III
3.2.4
串口程序的设计....................................................................................................
3.2.5
移植算法程序........................................................................................................
17
第4
章结果分析.............................................................................................................................
18
4.1
图像匹配测试...................................................................................................................
4.2
指纹识别系统测试...........................................................................................................
19
第5
章总结.....................................................................................................................................
20
致谢
................................................................................................................................................
21
参考文献.........................................................................................................................................
22
附录1.............................................................................................................................................
23
IV
V
[3]。
第1章绪论
1.1引言
随着社会的进步和经济的发展，人们越来越关注身份鉴别的准确性和安全性。
指纹识别就是根据生物特征的身份认证方式之一[1]。
传统的身份识别方法的局限性和弊端表现得越来越明显。
从本质上解决传统了身份识不足，因此正逐渐被认可。
指纹识别技术发展至今已经成为生物特征识别应用最为可靠，方便的一种类型。
本研究设计，是一种基于STM32芯片的指纹识别系统，它是通过指纹算法
处理，以及传感器采集指纹数据等来实现指纹识别的。
同时它还结合了VC++实现了人机交换显示指纹分辨数据。
鉴于STM32有以下几点功能高速低功耗，这个特点可以让我们将其作为主控芯片。
嵌入式指纹识别系统有较高的实时性、准
确性安全性等各个实验的来以要求进行了改进，以提高指纹识别系统的性能[2]。
1.2指纹识别技术
指纹识别技术是指利用计算机进行的指纹自动识别的技术，它是一项综合技术，其研究发展涉及到多个前沿及边缘科学，如模糊数学、数学形态学、神经网络、模式识别、计算机视觉、人工智能、数据压缩、并行处理以及网络技术。
基本可以分为三类；
捺印指纹、模糊指纹和活体指纹。
捺印指纹指的是将沾了印墨的手指按压在某种东西（通常是纸）上所留下的指纹痕迹，过去通常采用的都是这种采集方式，直到今天，这种方式仍然是指纹采集的主要手段之一。
模糊指纹一般是指犯罪现场采集观察到的指纹。
根据录入原理的不同，活体指纹录入可以分为光反射式、超声反射式、热敏式以及电容式几种。
根据采集时指头是否与录入仪器接触，又可分为接触式和非接触式。
根据是否可以滚动采集指纹又可分为
滚动指纹录入仪和非滚动指纹录入仪
1.3指纹识别研究的现状
指纹自动识别系统是网络、光电技术、图像处理、智能卡、数据库技术等于
一体的综合技术。
并把它变成计算机处理过的暗码相比对的代码。
这些代码经过
加密处理，然后经独特的相关算法进行识别判断，在算法上采用一个指纹的全部
图案，而有的采用指纹的特殊细节的方法。
2.1设计的概述
指纹识别系统实际上是一个相当复杂的多任务系统，整个过程包括图像采集、预处理、特征提取、识别匹配等，考虑到实际应用的需要，还必须加上数据传输、外围设备控制等部分来完成一系列诸如人机对话、指纹数据库数据读取、匹配结果输出等工作。
其中预处理、特征提取和匹配识别都具有算法复杂、计算量大的特点，因此整个系统实际上也是一个计算密集的过程。
要实现这样一个多任务、
高计算密度的系统，除了要求处理器拥有强大的计算能力外还必须拥有强大的控制能力来协调调度和分配资源。
同时，大量高速的存储器资源也是必不可少的。
在这种系统中，由于微处理器既要完成复杂的图像处理，又要负责监控外围设备的任务，这样使得系统处理指纹的效率偏低，系统的功能简单，并且更重要的是对于系统升级或功能扩展都十分不便。
在本嵌入式指纹自动识别系统中，我们将其分为指纹识别算法模块加控制模块两大部分。
指纹图像预处理可得到具有清晰纹理结构的指纹灰度图像，包括图像特征分割，图像收敛、平滑、增强、二值化等一系列过程。
2.1.1图像分割
指纹
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