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1.2.1国外的发展概况
见诸文献的机器自动人脸识别研究开始于1966年PRI的Bledsoe的工作，1990年日本研制的人像识别机，可在1秒钟内中从3500人中识别到你要找的人。1993年，美国国防部高级研究项目署 (Advanced Research Projects Agency)和美国陆军研究实验室(Army Research Laboratory)成立了Feret(Face Recognition Technology) 项目组，建立了feret 人脸数据库，用于评价人脸识别算法的性能。
美国陆军实验室也是利用vc++开发，通过软件实现的，并且FAR为49%。在美国的进行的公开测试中，FAR，为53%。美国国防部高级研究项目署，利用半自动和全自动算法。这种算法需要人工或自动指出图像中人的两眼的中心坐标，然后进行识别。在机场开展的测试中，系统发出的错误警报太多，国外的一些高校（卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）为首，麻省理工大学（Massachusetts Institute of Technology ）等，英国的雷丁大学（University of Reading））和公司（Visionics 公司Facelt 人脸识别系统、Viiage 的FaceFINDER 身份验证系统、Lau Tech 公司Hunter系统、德国的BioID 系统等）的工程研究工作也主要放在公安、刑事方面，在考试验证系统的实现方面深入研究并不多。
1.2.2 国内的发展概况
人脸识别系统现在在大多数领域中起到举足轻重的作用，尤其是用在机关单位的安全和考勤、网络安全、银行、海关边检、物业管理、军队安全、智能身份证、智能门禁、司机驾照验证、计算机登录系统。我国在这方面也取得了较好的成就，国家863项目“面像检测与识别核心技术”通过成果鉴定并初步应用，就标志着我国在人脸识别这一当今热点科研领域掌握了一定的核心技术。北京科瑞奇技术开发股份有限公司在2002年开发了一种人脸鉴别系统，对人脸图像进行处理，消除了照相机的影响，再对图像进行特征提取和识别。这对于人脸鉴别特别有价值，因为人脸鉴别通常使用正面照，要鉴别的人脸图像是不同时期拍摄的，使用的照相机不一样。系统可以接受时间间隔较长的照片，并能达到较高的识别率，在计算机中库藏2300人的正面照片，每人一张照片，使用相距1--7年、差别比较大的照片去查询，首选率可以达到50%，前20张输出照片中包含有与输入照片为同一人的照片的概率可达70% 。 2005年1月18日，由清华大学电子系人脸识别课题组负责人苏光大教授主持承担的国家\十五\攻关项目《人脸识别系统》通过了由公安部主持的专家鉴定。鉴定委员会认为，该项技术处于国内领先水平和国际先进水平。
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1.3 本论文的内容
本文针对人脸图片的现状及发展趋势，在阅读了大量文献及资料的基础上，成功设计了一套用于人脸图片识别系统。其重点在于液晶显示、存储器扩展的硬件电路设计上。最终实现单片机利用串口对图像数据进行采集并进行储存；对输入的图像和系统中已存图像进行比对识别；系统中存有输入的图像则控制液晶显示此图像，否则蜂鸣器报警。 1.4 本文的任务
1. 采用AT89C51单片机进行硬件电路设计以及软件程序设计； 2. 学会串口的使用，采用串口工具向存储器传送图片；
3. 自行设计液晶显示电路，由单片机精确控制图像的显示或报警； 4. 减少冗余电路和接线，降低功耗，提高系统运行可靠性。
第2章 人脸图片识别总体方案设计
2.1系统硬件结构
系统的硬件结构如图2-1所示是以单片机为核心的一套系统。
RXD PC 图片导入 TXD 单片机 报警电路 LCD 显示模块 复位电路 晶振电路 存储器扩展 电源电路 图2-1 河北工程大学毕业论文
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机了解计算机原理与结构的最佳选择。
可以说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成（如图1所示）。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器，如图2所示）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。
第3章 系统硬件部分的设计与实现
3. 1硬件设计基本流程
我们知道，硬件（HardWare）是区别于软件（SoftWare）来说的，是控制逻辑的具体执行和实现部分，它可以用来控制一些可执行器件、机构和设备，自己就也可以实现很多功能，在人类创造过程中是处于底层的部分，是实现创造的根本基础之一。硬件电路包含的内容很广，例如，硬件电路可以有微处理器电路、LCD液晶显示电路、键盘电路、模拟量输入电路、开关量输入输出电路、总线
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通讯接口电路、实时时钟电路等等。总的来说，应该包括电子元件（如芯片、电阻、电容等）、接插件（接头，卡头，连接件等）、电路板及其它相关外部设备（电源、电机等）。所以我们的实验也将围绕功能\\方案——电路原理图——印刷电路板这样一个流程展开。当我们有了模拟电路、数字电路、微机原理的基础之后，我们就可以开始硬件电路的历程。
任何一个硬件设计都需要一个开始和完善的过程，核心在于“设计”。在这里我们将着重讲解基于单片机的硬件设计流程。其他的设计都十分类似，一个设计是否成功，重要的在于对它的每一个环节的把握上。要进行以单片机为核心的数字电路设计与制作，一般来说要按照如图3-1流程进行：
2.2单片机的发展概况及其选择图 3-1 硬件设计流程
随着电子技术、微电子技术的飞速发展，微型计算机发展很快，单片机作为计算机的一个独特的分支，它是在一块芯片上集成了多种功能部件所构成的一台完整的、具有一定功能的单片微型计算机。它打破了典型微型计算机按逻辑功能划分芯片结构的传统概念，以其体积小，功能强，性能价格比高等优点广泛应用于诸多领域，如工业控制系统、智能化仪表、数据采集系统等，单片机技术的开发和应用水平己逐渐成为一个国家工业发展水平的标志之一。
目前世界上有很多单片机制造公司，如美国的INTEL、ATMEL、MOTOROLA和ZILOG公司;德国的SIEMES公司;荷兰的PH工LIP公司等。他们相继推出了各种类型的单片机，其中工ntel公司推出的一种高性能8位单片机MCS一51系列单片以其优越的性能，成熟的技术和高性价比迅速占了工业测控和自动化工
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程领域的主要市场，成为单片机领域中的主流产品。
除了INTEL公司外，PH工LIP，ATMEL，ADM，S工EMES等公司纷纷推出了与MCS一51系列兼容的单片机，其中ATMEL公司的89系列单片机也称Flash单片机，在内部功能的引脚上与MCS一51单片机是兼容的，它不仅继承了MCS一51原有的功能，而且又扩展了它的功能。ATMEL89系列单片机是以8031核构成的，所以它和8051系列单片机是兼容的系列，89系列单片机有很多优点。89系列单片机可分为标准型号，低档型号和高档型号，经过比较分析，根据本课题的特点，我们选用ATMEL公司89系列的标准型单片机AT89C51。
3.2 AT89C51单片机的介绍
AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统。功能强大的AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
主要性能参数：
与MCS-51产品指令系统完全兼容
4K字节在系统编程（ISP）Flash 闪速存储器 1000次擦写周期 4.0-5.5V的工作电压范围 全静态工作模式：0HZ-33MHZ 三级程序加密锁 128*8字节内部RAM 32个可编程I/O口线 2个16位定时/计数器 6个中断源
全双工串行UART通道 低功耗空闲和掉电模式 中断可从空闲模式唤醒系统 看门狗（WDT）及双数据指针 掉电标示和快速编程特性
灵活的在系统编程（ISP-字节或页写模式） 功能特性概述：
图3-2