基于FPS200传感器和DSP的指纹识别系统设计.docx
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1、基于FPS200传感器和DSP的指纹识别系统设计指纹以其唯一性、稳定性及非遗失性而成为个人身份识别的有效手段。计算机图像处理和形式识别技术的开展使指纹自动识别技术更加成熟。指纹识别技术主要是通过分析指纹的部分特征,从中抽取详尽的特征点,进而可靠地确认个人身份。目前的多数指纹识别系统是将指纹图像收集到计算机中,然后利用计算机进展识别。但该方法不但占用了主机系统的资源,同时也限制了指纹图像处理的速度。而本文介绍的基于DSP的指纹识别系统不但可脱机工作,也可通过接口进展二次开发,并可快捷地整合到其它系统中。该系统采用TI公司消费的DSP芯片TMS320VC5416以下简称:C5416作为核心处理器,
2、同时选择Veridicom公司的固态指纹传感器件FPS200。1、指纹识别原理1.1指纹识别系统的组成指纹识别是用取像设备读取指纹图像,并通过识别软件提取指纹图像中的特征数据,然后根据匹配算法得到的结果来鉴别指纹所有人的身份,这种生物特征识别技术主要涉及指纹图像收集、图像预处理、特征提取、特征匹配等经过。识别时,可由计算机对预存的模板与当前获得的特征数据进展比拟,以计算出它们的相似程度,进而得到两幅指纹图像的匹配结果。指纹自动识别系统AFIS的简单流程如图1所示。1.2指纹收集的操纵原理FPS200指纹传感器由256300个电容传感阵列组成,其分辨率高达500dpi,工作电压范围为3.35V,
3、传感器内部有8位ADC,并具有两组采样保持电路。FPS200的构造框图如图2所示。FPS200是一种基于电容充放电原理的触摸式CMOS传感器,其外面是绝缘外表,传感器阵列的每一点都是一个金属电极,手指那么充当电容器的另一极,而两者之间的传感面形成电容两极之间的介电层。由于指纹的脊和谷相对于另一极之间的间隔不同,导致硅外表电容阵列的各个电容值不同,这样,电容阵列值就描绘了一幅指纹图像。FPS200的每一列都有两组采样保持电路。纹收集按行实现,选定一行,对该行所有电容充电,并用采样保持电路保存电压值;然后放电,再用另一组采样保持电路保存剩余电压值。两组电压值通过内置的8位模数转换器,便可以获得具有
4、灰度等级的指纹图像。2、系统硬件设计本指纹识别系统中的特征匹配和数据库模块可在主机上通过软件实现,指纹收集、图像的预处理以及特征提取局部那么可由DSP+CPLD完成。系统的硬件构造如图3所示。该指纹自动识别系统由DSP、CPLD、FPS200指纹传感器、SRAM、FLASH和USB接口等硬件组成。图3中的CPLD可作为系统中的接口和逻辑控制器件,控制着整个系统的逻辑,同时负责协调取指器、DSP和USB三局部之间的工作;FPS200指纹传感器负责现场收集用户的指纹,CPLD那么可将指纹图像存储到SRAM中,并在收集完一幅图像后通知DSP数据已预备好。进展数据处理时,由DSP将SRAM中的数据分块
5、取到其内部的128KBRAM中,以进展指纹图像预处理及特征提取,再由DSP将指纹模板经USB接口上传给PC,然后与指纹库中的特征指纹进展匹配,最后显示匹配结果。2.1系统存储空间的分配指纹图像的数据量大FPS200收集的指纹图像为256300象素,因此,运行指纹识别算法和存储特征模板均需大量存储空问。本系统对存储资源进展了公道的分配治理。系统外部存储器包括256KB的FLASH和256KB的SRAM。程序代码放在FLASH中;算法运行经过中的临时指纹图像数据那么存放于片外SRAM,最后的指纹特征模板那么存储于FLASHEEPROM中。TMS320VC5416有23根地址线可以用来对程序空间进展
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- 基于 FPS200 传感器 DSP 指纹识别 系统 设计
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