基于USB传输及CMOS图像传感器的指纹识别仪的实现

基于USB传输及CMOS图像传感器的指纹识别仪的实现 本文介绍了一种基于USB传输及CMOS图像传感器的指纹识别仪的实现方法，该方法利用CMOS数字图像传感器与USB接口数据传输来实现指纹识别仪。该方法具有结构简单、体积小、便携化等优点。 一、CMOS图像传感器 CMOS图像传感器是近年来得到快速发展的一种新型固态图像传感器。它将图像传感部分和控制电路高度集成在同一芯片里，体积明显减小、功耗也大大降低，满足了对高度小型化、低功耗成像系统的要求。与传统的CCD图像传感器相比，CMOS图像传感器还具有集成度高、控制简单、价格低廉等诸多优点。 二、USB接口数据传输 USB具有许多突出的有点：连接简便、可热插拔、无需定位及运行安装程序、无需连接外设时关机及重启系统，实现真正的即插即用；高传输速率，USB1.1协议支持12Mb/s；不占用系统硬件资源，能够自动检测和配置外围设备，不存在硬件冲突问题。 三、指纹识别系统结构 系统结构应用AN2131QC、CPLD和OV762M设计的指纹识别系统硬件框图如图1所示：图1指纹识别硬件系统简略框架图 AN2131QC通过I2C对指纹识别传感器（OV7620）的窗口设置等参数进行配置，光学透镜把像成在OV762M的像面上后，CMOS图像传感器（OV7620）对其进行空间采样，并按照一定的帧频连续输出8位的数字图像数据Y［7∶M］。 四、中间高速缓冲区 由于指纹传感器输出数据的速率（27MB/s）与USB控制器（AN2131QC）数据传输速率（12Mb/s）的不匹配，故系统采用了SRAM和CPLD构成中间高速缓冲区。该高速缓冲区用于缓存OV762M采集的指纹数据，并将其传输到PC机进行相应图像处理。 五、CMOS数字图像传感器OV762M CMOS数字图像传感器OV762M集成了一个664×492 的感光阵列、帧（行）控制电路、视频时序产生电路、模拟信号处理电路、A/D转换电路、数字信号输出电路及寄存器I2C编程接口。感光阵列得到原始的彩色图像信号后，模拟处理电路完成诸如颜色分离与均衡、增益控制、gamMA校正、白电平调整等主要的信号处理工作，最后可根据需要输出多种标准的视频信号。 六、CPLD技术的高速数据缓冲区 基于CPLD技术的高速数据缓冲区的实现技术的高速数据缓冲区的实现在由CPLD和SRAM构成的高速数据缓冲区中，CPLD充当了SRAM的控制器，其内部电路实现框图如图3所示。