2024年6月2日发(作者：)

基于STM32的指纹识别系统的研究共

3篇

基于STM32的指纹识别系统的研究1

指纹识别技术是一种生物识别技术，通过对人体生物特征中指纹的识

别实现身份认证。它具有高精度、方便快捷、难以伪造等优点，因此

在社会生活中被广泛应用，如门禁、考勤、银行交易等场景。而基于

STM32的指纹识别系统则是指以STM32单片机为核心，实现指纹采集、

识别和管理的一套完整系统。

首先，基于STM32的指纹识别系统需要连接指纹模块，该模块具有指

纹采集、存储和比对等功能。在实际应用中，常用的指纹模块有TZ-

AFV2、URU4000B等，它们支持串口通信，并提供一些API接口帮助我

们实现指纹数据的读取和处理。对于STM32单片机而言，我们需要编

写相应的驱动程序，实现与指纹模块之间的通信，具体而言就是通过

串口进行数据传输。数据方面，指纹的数据是一个二进制数列，我们

需要通过驱动程序的处理，将读取的数据转化成方便后续处理的数据

格式。

接着，我们需要对读取的指纹数据进行特征提取和匹配。特征提取的

主要目标是将采集到的指纹数据转化为一个或多个计算机原始数据结

果。指纹图像的特征提取方式有多种，如图像处理、模式识别等方法。

常见的特征提取方法有指纹路线方向图、指纹纹骨方向图、指纹纹孔

方向图等。在实际应用中，我们可以通过一些第三方库实现指纹数据

特征提取，最终通过算法对特征值进行匹配，判断指纹是否匹配成功。

最后，基于STM32的指纹识别系统还需要管理指纹数据。在使用过程

中，系统会产生一些指纹数据，这些数据需要进行保存和管理，方便

后续使用。指纹数据的管理主要包括增加、修改、查找和删除操作，

其中查找操作又可分为单个指纹查找和批量指纹查找两种。在实际应

用中，我们可以将指纹数据保存在SD卡中，方便数据的持久化。

综上所述，基于STM32的指纹识别系统的研究主要包括三个方面的内

容：1.指纹数据的采集和通信；2.特征提取和匹配；3.指纹数据的管

理。针对这些方面的研究，我们需要根据实际需求进行相应的调整和

优化，从而实现一个高效、可靠的指纹识别系统。

基于STM32的指纹识别系统的研究2

随着人工智能和物联网技术的发展，指纹识别技术越发普及和成熟，

被广泛运用于智能家居、金融机构、政府机关等方面。而STM32作为

一款常见的单片机芯片，也常常被运用于指纹识别系统的开发中，本

文将介绍基于STM32的指纹识别系统的设计和实现。

指纹识别系统的工作原理是依据人体的生物特征，通过对指纹图像的

采集和处理，来实现对指纹的授权验证。指纹图像的采集需要依靠传

感器，而传感器一般可以通过串口的方式与STM32芯片进行数据交互。

采集到的指纹图像需要经过处理，包括去噪、特征提取、匹配等步骤，

这就需要运用嵌入式系统的相关技术去实现。

在实际开发中，开发者需要根据具体需求选择合适的STM32芯片，并

编写相应的程序。一般情况下，指纹识别系统需要借助相关的算法库，

例如OpenCV、TensorFlow等，来实现指纹图像的处理和特征提取等功

能。此外，为了实现识别系统的稳定性和可靠性，还需要对系统进行

多方面的优化和测试，例如调整传感器的灵敏度、增加防切换、增强

锁定机制等。

在开发完成后，我们需要实现指纹识别系统的数据保密性。对于指纹

图像的存储以及整个识别过程中的数据传输等，都需要采用加密技术

来保护数据的安全性。此外，为了提高指纹识别系统的响应速度，我

们还需要对系统的计算效率、存储效率进行优化。

综上所述，基于STM32的指纹识别系统需要进行多方面的技术研究和

开发。在开发过程中，需要运用嵌入式系统和计算机视觉技术等相关

技术，并对系统的稳定性、数据保密性、计算效率等进行优化。通过

对系统功能和性能的不断提升，可以满足不同应用场景下的需求，为

人们的生产和生活提供更为便捷和安全的服务。

基于STM32的指纹识别系统的研究3

一. 引言

越来越多的机构和企业为了加强对人员管理和安全控制，引入了指纹

识别技术，该技术以其高精度、高速度等特点，受到了广泛的应用。

因此，本文将介绍一种基于STM32的指纹识别系统的设计理念和实现

方法，为相关领域的研究和应用提供指导和参考。

二. 系统概述

该指纹识别系统是基于STM32的单片机，通过与指纹识别模块和计算

机进行交互，实现对用户指纹信息的采集、识别和管理。系统包含一

个指纹识别模块、一个单片机和一个计算机，其中指纹识别模块负责

采集用户的指纹图像，单片机负责将指纹图像转换为模板信息，计算

机负责对指纹模板信息进行存储和比较。

三. 系统设计

3.1 系统硬件设计

指纹识别模块采用了高精度的光学指纹传感器，可实现对指纹的高精

度采集和识别。单片机采用STM32F103C8T6芯片，该芯片具有高性能、

低功耗、易开发的特点，在指纹识别系统中具有很好的应用前景。计

算机采用X86架构的台式机，用于进行指纹模板信息的存储、管理和

比较。

3.2 系统软件设计

系统软件设计主要包括指纹采集、指纹识别和指纹管理三个部分：

（1） 指纹采集

指纹采集是指在用户进行注册时，采集用户的指纹图像并将其转化为

特征向量。具体实现方法为：将用户的手指放置在指纹识别模块上，

采集图像信号，通过图像处理算法将图像转换为二值图像，提取出指

纹图像的特征向量并存储在单片机中。

（2） 指纹识别

指纹识别是指在用户进行验证时，将用户的指纹信息与已有的指纹模

板信息进行比较，判断用户是否具有访问权限。具体实现方法为：将

用户的手指放置在指纹识别模块上，采集图像信号，通过指纹识别算

法将图像转化为特征向量，将该特征向量与存储在单片机中的指纹模

板信息进行比较，并返回比较结果。

（3） 指纹管理

指纹管理是指对系统中存储的指纹模板信息进行增、删、改、查等操

作。具体实现方法为：将指纹模板信息存储在计算机中，针对用户需

求进行相应的管理操作，并将更新后的指纹模板信息通过串口发送到

单片机中进行存储。

四. 系统实现

系统实现的具体步骤为：

（1） 按照系统设计确定硬件平台和软件算法；

（2） 搭建指纹识别系统的软硬件环境，包括硬件连接、软件安装和

配置；

（3） 进行指纹采集、指纹识别和指纹管理等操作，验证系统的可行

性和实用性；

（4） 对实验结果进行分析和总结，对系统进行优化和改进。

五. 总结与展望

基于STM32的指纹识别系统具有高精度、高速度、低功耗、易开发等

优点，在安防、金融、医疗等领域具有广泛应用前景。但是本文中的

系统还存在一些问题，例如指纹识别率和稳定性等，需要进行进一步

研究和优化。未来我们将致力于基于深度学习的指纹识别技术的研究

和应用，以进一步提高指纹识别系统的性能和可靠性。