ARM光學(xué)指紋識(shí)別系統(tǒng)模塊電路圖

　　指紋識(shí)別系統(tǒng)是一個(gè)典型的模式識(shí)別系統(tǒng)，包括指紋圖像獲取、處理、特征提取和比對(duì)等模塊。通過專門的指紋采集儀可以采集活體指紋圖像。目前，指紋采集儀主要有活體光學(xué)式、電容式和壓感式。對(duì)于分辨率和采集面積等技術(shù)指標(biāo)，公安行業(yè)已經(jīng)形成了國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，但其他還缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)采集指紋面積大體可以分為滾動(dòng)捺印指紋和平面捺印指紋，公安行業(yè)普遍采用滾動(dòng)捺印指紋。另外，也可以通過掃描儀、數(shù)字相機(jī)等獲取指紋圖像。

　　本系統(tǒng)采用光學(xué)指紋傳感器與ARM Cortex M3內(nèi)核意法半導(dǎo)體公司的32位高性能單片機(jī)STM32F205RE組成功能主體，采用Sobel邊緣檢測(cè)算子、Gabor濾波、圖像二值化等圖像采集與處理算法對(duì)指紋圖像進(jìn)行識(shí)別，構(gòu)建了小體積的嵌入式指紋識(shí)別模塊，具有積木式嵌入、微功耗、程序接口簡(jiǎn)單易用、便于二次開發(fā)、識(shí)別準(zhǔn)確度高、高性價(jià)比等特點(diǎn)。

　　系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)成了一體化光學(xué)指紋識(shí)別模塊。模塊設(shè)計(jì)采用光學(xué)暗背景成像原理，加入特有活體檢測(cè)芯片，在解決干手指效應(yīng)的同時(shí)解決殘留指紋誤識(shí)別、橡膠假指紋等問題。圖所示為光學(xué)GC0307 CMOS圖像采集芯片應(yīng)用電路原理圖。該款CMOS圖像采集芯片是高精度、低功耗、微體積的高性能相機(jī)的內(nèi)置式組件，它把實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)VGA影像的CMOS影像傳感器與高度集成的影像處理器、嵌入式電源和高質(zhì)量的透鏡組結(jié)合在一起，輸出JPEG圖像或圖像視頻流，支持8/10位數(shù)字傳輸JPEG圖像和YCbCr接口，提供了完整的影像解決方案。CMOS圖像采集芯功能輸出串行數(shù)據(jù)引腳、時(shí)鐘信號(hào)引腳、復(fù)位引腳、串行總線引腳等都接入到STM32F205RE的GPIO口，通過GPIO口模擬時(shí)序讀取CMOS芯片采集到的圖像信息。由于STM32F205RE的GPIO口工作頻率可達(dá)120 MHz，因而可以非常準(zhǔn)確高效地模擬時(shí)序，實(shí)測(cè)640×480的原始圖像能以10幀/s的速度采集到主處理器STM32F205RE中進(jìn)行圖像處理。