1 指紋識別原理
電容傳感器是指紋識別傳感器中的一種,它通過電子度量設計捕獲指紋圖像,表面是絕緣層,里面為結合約100 000個導體金屬陣列的傳感器。當用戶的手指放在上面時,皮膚組成了電容陣列的另一面,由于指紋脊(近的)和指紋谷(遠的)之間的距離不同而形成不同的電容值,這個電容值陣列就形成一幅指紋圖像。采集到指紋圖像,再通過原始圖像進行初步的處理,使之更清晰,再通過指紋辨識軟件建立指紋的特征數據庫。
2 AT77C101B簡介
AT77C101B是指紋傳感器家族的一員,如圖1,圖2所示。它是Atmel公司研發(fā)的FingerChip系列傳感器芯片,采用COMS工藝制造,外形小,性能好,成本低。AT77C101B可以在1 s內獲取不同數量的圖像,并且面積遠遠大于滑動指紋傳感器。集成的A/D轉換器可以建立AT77C102B與EPP,USB或MCU的數字接口,使得此器件可以很容易地應用到任何識別應用系統(tǒng)中去。掃描圖像為8×280=2 240萬像素精度,高達2 GHz,相當于1 780幀/s,一百萬次手指無故障讀指紋;具有功耗低的優(yōu)點,圖像采集時為4.5 mA,導航時為1.5 mA,睡眠模式小于10μA,其功能如表1所示。
4 軟件設計
軟件設計如圖4所示。當沒有人觸摸屏幕的時候MCU置于省電休眠模式。一旦用戶有輸入,系統(tǒng)便退出低功耗狀態(tài),進入正常執(zhí)行狀態(tài),控制軟件判斷用戶的需求,執(zhí)行相應的功能。
5 實驗仿真
采用The MathWorks公司的Matlab 7.0圖像處理箱進行數據仿真,計算機配置CPU為Intel公司3.06 GZH,內存為Kingston公司的2GZH,平均一幅圖像數據仿真耗時為0.53 s,識別率誤差小于1/310 000,完全實際符合要求。圖5為隨機的一幅拇指指紋圖像,圖6為指紋庫采集對應的圖像。
6 結 語
利用AT77C101B指紋采集器實現(xiàn)數據采集,當使用者指紋與指紋庫預設的比對指紋不能匹配時,拒絕使用者使用。它可以作為辨別使用者的身份,或者代替手工輸入密碼,應用前景廣泛。