嵌入式指纹识别系统设计

易鲜红

摘要：本文介绍了指纹识别过程，分析了嵌入式指纹识别系统的特点，研究了嵌入式指纹识别系统硬件的设计，以及系统整体软件设计方案。

关键词：指纹识别;嵌入式系统;设计

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）04-0135-01

1 指纹识别过程简介

指纹识别过程分为两个次要过程，分为四个部分。两个次要的过程是指纹记录和交叉核对过程。指纹记录过程由四个部分组成：指纹采集、指纹预处理、指纹检查和指纹模板采集。指纹比对过程还包括四个部分：指纹采集、指纹预处理、指纹特征比对和匹配。在这两个过程中，指纹图像的前处理都存在，但指纹图像的取值和指纹特征的值似乎有相同的名称，但它们的内在算法和性质是完全不同的。在引入指纹的过程中，更频繁地获得指纹图像，而单值提取部分的算法更多地关注一些特征值的辨析和获取过程。

2 嵌入式指纹识别系统的特点

嵌入式操作系统主要针对客户、产品，针对服务，针对实际操作，一旦与秀操作实践形成对立面，就失去了市场竞争力，也就失去了市场。嵌入式操作系统本身是一个完全独立的独特空间，它可以在断网的情况下，断开计算机进行一系列的独立操作，这种勿忘状态下独立操作的典型设备就是嵌入式指纹锁和考勤机等终端设备。嵌入操作系统的核心是指纹处理模块，它的主要功能是修改指纹识别算法和基本的通信能力。由于该算法是一种硬件电路中的自定义算法，其自身存在一个编码附加部分，因此通常是不可能被破译的，在一些特殊的组合中继续使用独立技术跟踪芯片，可以保证系统的安全可靠性，因为这些领域中使用这些特性是最苛刻的。这项技术可以应用于越来越多的领域，包括带有指纹的智能手机、指纹终端和传感器，是一个拥有各种应用程序的指纹识别模块。在嵌入式仪器中，微处理器的特性和操作从一种产品到另一种产品有很大的不同。大部分的视觉信息主要是通过指纹识别模块来处理的，这需要一个高性能的处理器。与此同时，许多市场产品开发算法并没有为集成系统创建一个独特的环境，这需要更高程度的移植和优化相应的算法。即使选择具有相同性能的芯片，不同的算法也会产生不同的函数[1]。

3 嵌入式指纹识别系统硬件的设计

3.1 指纹图像的处理

指纹识别通常在三个过程中进行：指纹拦截、特征提取和指纹匹配，如图1所示。

3.2 指纹识别系统的硬件组成

系统的物理电路主要由ARM S3C21410控制器、DSP TMS320VC5416处理器、FPS200模型识别传感器和可视化控制电路组成。其中，S3C21410是任务管理、出入口接口和外部设备控制的控制头;DSP TMS320VC 5416处理芯片是一种特殊的指纹处理模块，主要处理地图集数据的快速计算[2]。

3.3 指纹采集模块

收集板使用国外VERIDICOM数字电容数字传感器FPS200芯片。FPS 200的波传感器在其表面集成了256，300个电容器，其中最外层是电离层。当用户的手指触到表面时，会形成皮肤电容器的另一边。电容器的电容量因导体之间的空间不同而变化。指纹的近和远另一个极点之间的距离较短。指纹图像则是通过读取充放电后的容量差异得到的。

3.4 指纹采集装置

指纹采集装置主要是使用MBF200型指纹采集设备，获得最终的指纹采集，当手指与之碰撞时，指纹会与传感器阵列的LRON电极电容进行变换，造成二维阵列上的改变电压值，最终正确采集谷物图像信息。

4 系统整体软件设计方案

系统由两个模块组成，一个用于控制系统，另一个用于操作。控制系统软件主要用于完成指纹识别系统所有操作的嵌入式控制系统，操作程序主要涉及指纹识别算法和指纹数据管理系统[3]。

4.1 嵌入式操作系统的植入

一开始是软件ARM系统识别指纹（AFIS）产生了移植MUC/OS，可有效地存储二输入代码生成的五年期译者C在计算机设备的設计准则，包括有关的处理器和编制人员的同时，SISTEMA.H功能性属性亩C/OS二、晋升、等功能的变化等等。

4.2 指纹传感器驱动程序设计

在MU C/OS II操作系统中，MBF200指纹传感器的管理在很大程度上取决于相应的程序。另一方面，公司出版物的作者（INTF，INTCMD），树卡的结构被用来转换大多数控制键。指导程序由S3C21410翻译成目标，机器可以加载它。

4.3 系统主程序设计

系统主程序通过C语言编写，主要通过S3C2410实现对指纹采集传感器的控制，系统主程序流程图如图2所示。

5 结语

总之，我们还需要不断改进我们的系统和操作技能和以及一些固定化的指标，增强通过线路的通信模块速度，实现网络上的超强通信，以此增强整体功能。本文对指纹识别算法进行了深入的研究，并改进了其工作方法，进而改进其在系统中的应用。通过研究发现在指纹收集过程中，用户手指的压力和方向发生了变化，也会导致信息的非线性变化，破坏了采集的指纹图像。

参考文献

[1] 明武.指纹识别技术发展现状初步分析[J].军民两用技术与产品，2001（7）：40-41.

[2] 沈小丰，李小贝.便携式指纹识别系统的设计[J].自动化技术与应用，2005（4）：55-58.

[3] 谢新辉.新型指纹识别系统的设计[D].长沙理工大学，2011.