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基于FPC1011F传感器和综合算法实现嵌入式指纹识别系统的设计
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2021-01-19
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由于具有其持久性和性,指纹被广泛应用在个人身份识别系统。指纹识别在全世界范围内的广泛应用,不仅为防范犯罪,同时也作为处理个人事务和信息安全的一个关键技术。 在指纹识别技术领域,欧美国家在研究和开发中处于地位。美国ZK Software 在1992 年就发布了ZKFinger 1.0 版,2008 年发布了ZKTime7.0、ADMS 解决方案、指纹锁、集成具有美国联邦政府推出的FIPS201 的Lumidign 和Secugen指纹仪;法国Segam 公司,是安全解决方案的市场之一,有遍布5 大洲超过85 个分公司和分支机构,其生产的集成系统部署在100 多个国家和地区。亚洲在指纹
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基于基于FPC1011F传感器和综合算法实现嵌入式指纹识别系统的传感器和综合算法实现嵌入式指纹识别系统的
设计设计
由于具有其持久性和性,指纹被广泛应用在个人身份识别系统。指纹识别在全世界范围内的广泛应用,不仅为
防范犯罪,同时也作为处理个人事务和信息安全的一个关键技术。 在指纹识别技术领域,欧美国家在研究和开
发中处于地位。美国ZK Software 在1992 年就发布了ZKFinger 1.0 版,2008 年发布了ZKTime7.0、ADMS 解决
方案、指纹锁、集成具有美国联邦政府推出的FIPS201 的Lumidign 和Secugen指纹仪;法国Segam 公司,是安
全解决方案的市场之一,有遍布5 大洲超过85 个分公司和分支机构,其生产的集成系统部署在100 多个国家和
地区。亚洲在指纹
由于具有其持久性和性,指纹被广泛应用在个人身份识别系统。指纹识别在全世界范围内的广泛应用,不仅为防范犯罪,同时
也作为处理个人事务和信息安全的一个关键技术。
在指纹识别技术领域,欧美国家在研究和开发中处于地位。美国ZK Software 在1992 年就发布了ZKFinger 1.0 版,2008 年发
布了ZKTime7.0、ADMS 解决方案、指纹锁、集成具有美国联邦政府推出的FIPS201 的Lumidign 和Secugen指纹仪;法国
Segam 公司,是安全解决方案的市场之一,有遍布5 大洲超过85 个分公司和分支机构,其生产的集成系统部署在100 多个国
家和地区。亚洲在指纹识别技术上较为先进的公司有:韩国现代、朝鲜的培富士、日本的NEC 等。
中国虽然在指纹识别技术方面发展较晚,但目前也已有具备指纹识别专用芯片研发生产和应用能力的企业,如杭州晟元芯片技
术有限公司、国民技术股份有限公司等。
在指纹图像评估算法研究领域,Tabassi 等人通过提取指纹图像各子块的对比度和曲率特征评估指纹图像质量,但这种方法只
是从指纹图像局部纹理进行分析,不足以反映指纹图像全局信息;Hong 等人通过计算指纹图像每一图块指纹纹线垂直方向上
的灰度方差评估指纹图像质量,它在图像噪声较大时并不能很好获得指纹图像的方向图,从而影响的评估效果。
文中采用一种指纹图像综合评估算法,设计具有信息提示功能的指纹识别系统,并将评估结果输出到显示屏,实现了提高指纹
识别成功率,让用户直观了解指纹采集的某个环节出现问题,以及如何进行修正的目的。
1、 指纹识别系统硬件设计
1.1 嵌入式指纹采集系统组成
具有提示信息的指纹识别装置包括处理器,系统结构图如图1 所示。处理器以不同的接口分别连接LCD 汉字显示屏、指纹传
感器、JTAG 调试接口、复位电路、外部SRAM 数据存储器、串口及USB 接口;电源管理模块为上述各部分中的芯片和电路
提供电源管理。其中,汉字显示屏用来显示指纹图像初始评估的结果,提示用户手指的放置是否正确、若不正确如何修正;指
纹传感器用来获取手指的指纹图像信息;JTAG 调试接口用来与上位机连接进行调试;复位电路用来初始化指纹识别装置;
FLASH 程序存储器用来存储指纹识别装置运行的程序;外部SRAM 数据存储器用来存储指纹识别装置运行过程中产生的临时
数据;串口和USB 接口用于与上位机的连接通信;安全控制器是指纹识别装置的,控制指纹识别装置的运行。
图1 指纹采集系统结构图
指纹专用芯片,是指内嵌指纹识别技术的芯片产品,能够片上实现指纹的图像采集、特征提取、特征比对的芯片,使开发过程
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