基于FPC1 0 11 F的指紋識(shí)別系統(tǒng)

1 指紋識(shí)別原理
1684年，植物形態(tài)學(xué)家Grew發(fā)表了第一篇研究指紋的科學(xué)論文。1809年Bewick把自己的指紋作為商標(biāo)。1823年解剖學(xué)家Purkije將指紋分為九類。1880年，F(xiàn)aulds在《自然》雜志提倡將指紋用于識(shí)別罪犯。1891年Galton提出著名的高爾頓分類系統(tǒng)。之后，英國、美國、德國等的警察部門先后采用指紋鑒別法作為身份鑒定的主要方法。目前的指紋圖像采集原理包括：光學(xué)技術(shù)、半導(dǎo)體硅技術(shù)、超聲波技術(shù)。其中光學(xué)的指紋采集設(shè)備有明顯的優(yōu)點(diǎn)。但是由于要求足夠長的光程，因此要求足夠大的尺寸，而且過分干燥和過分油膩的手指也將使光學(xué)指紋產(chǎn)品的效果變壞。在20世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來的基于半導(dǎo)體硅電容效應(yīng)的技術(shù)趨于成熟。硅傳感器成為電容的一個(gè)極板，手指則是另一極板，利用手指紋線的脊和谷相對(duì)于平滑的硅傳感器之間的電容差，形成8 bit的灰度圖像。硅技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是可以在較小的表面上獲得比光學(xué)技術(shù)更好的圖像質(zhì)量，在1 cm×1．5 cm的表面上獲得200～300線的分辨率(較小的表面也導(dǎo)致成本的下降和能被集成到更小的設(shè)備中)。

2 FPC1011F指紋傳感器
FPC1011F指紋傳感器具有以下特點(diǎn)：(1)FPC1011F芯片產(chǎn)自瑞典，采用獨(dú)特的反射式測(cè)量法，抗靜電可達(dá)正負(fù)15 kV，耐磨100萬次，已被國內(nèi)金融界公認(rèn)為銀行指定零件。(2)采用專業(yè)的指紋識(shí)別芯片PS1802DSP和最優(yōu)化的指紋算法，指紋成像效果好。(3)處理速度快，峰值能達(dá)到480MIPS，在1：1 000模式下，時(shí)間小于1 s。(4)功耗較同類產(chǎn)品低，正常工作主頻120 MHz下，只有120 mW。(5)模塊體積為35 mm×26 mm×1 mm，便于各種指紋產(chǎn)品的開發(fā)。(6)對(duì)干濕手指有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)如圖1所示。

3．1 指紋采集
FPC1011F指紋傳感器含有小電容板，傳感器使用高靈敏度像素放大器，讓每個(gè)像素即使是非常微弱的信號(hào)FPC1011F都能探測(cè)到，以此提高圖像質(zhì)量。用了交替命令的并排列和傳感器電板，交替板的形式是兩個(gè)電容板，以及指紋的山谷和山脊成為板之間的電介質(zhì)。兩者之間的恒量電介質(zhì)傳感器檢測(cè)變化生成指紋圖像。