指紋門禁系統(tǒng)是基于生物特征識別技術(shù)的一項高科技安全設施,，近年來在國內(nèi)外得到了廣泛的應用，并已成為現(xiàn)代化建筑智能化的標志之一,。對于一些核心機密部門,，如重要機關(guān)、科研實驗室,、檔案館,、民航機場等場所，指紋門禁系統(tǒng)可以提供高效,、智能,、便捷的授權(quán)控制。由于指紋具有攜帶方便,、人人各異,、終生不變的特點，因此利用指紋識別作為身份認證的手段,，與傳統(tǒng)的鑰匙,、密碼相比，大大提高了安全性與可信性,。
    該系統(tǒng)基于ARM9芯片Samsung S3C2440AL,，以Veridicom公司指紋采集芯片F(xiàn)PS200作為硬件平臺，以嵌入式Linux為軟件平臺,。在該研究領域中,，基于PC平臺的識別系統(tǒng)一直是研究的重點，本文實現(xiàn)的基于ARM平臺的系統(tǒng)具有輕便,，易安裝,，成本低的優(yōu)點，具有良好的發(fā)展前景,。

1 系統(tǒng)硬件設計
    S3C2440AL主頻為400 MHz,，最高為533 MHz,；FPS200指紋傳感器由256×300個電容傳感陣列組成，其分辨率高達500 dpi,，工作電壓范圍為3．3～5 V,，傳感器內(nèi)部有8位ADC，并具有2組采樣保持電路,。整個系統(tǒng)的框圖如圖1所示,。

2 操作系統(tǒng)
    由于嵌入式Linux具有內(nèi)核小、效率高,、開放源碼,、平臺工具多等優(yōu)點，該系統(tǒng)采用嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)平臺,。構(gòu)建該平臺的主要步驟如：
    (1)通過JTAG下載U-boot,；
    (2)配置Linux Kernel并通過串口下載；
    (3)開發(fā)FPS200驅(qū)動并進行動態(tài)加載,。

3 指紋識別的算法流程
    指紋識別系統(tǒng)按識別過程中的主要功能,，可劃分為指紋圖像采集算法、圖像預處理算法,、特征提取算法,、特征匹配算法。
    (1)指紋圖像采集算法流程如圖2所示,。

    (2)指紋圖像預處理算法流程如圖3所示,。

    (3)指紋特征提取算法流程
    提取之前首先需要進行偽指紋特征點的去除，然后提取指紋的拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),。
    (4)指紋特征匹配算法流程如圖4所示,。

4 指紋分割算法原理
    設一幅指紋圖像的像素點數(shù)為N，其有L個灰度級(0,，1,，2，…,，L-1),，灰度級為i的像素點數(shù)為ni，那么,，對圖像直方圖歸一化,，且有概率密度分布：
   
    假設閾值t將圖像分成C0和C1兩類(即物體和背景)，C0和C1分別對應具有灰度級{0,，1,，2,，…,，t)和{t+1，t+2，…,，L-1}的像素,。C0類和C1類的發(fā)生概率分別為：


    由圖5可以看到利用該方法得到的效果圖，其分割結(jié)果良好,。

5 結(jié)語
    本文以ARM9處理器為平臺,，系統(tǒng)地實現(xiàn)了一個識別結(jié)果良好的嵌入式門禁系統(tǒng)。給出了系統(tǒng)設計的整個算法流程,，并重點介紹了圖像分割算法,，較前人的研究成果，該系統(tǒng)具有平臺簡單,，識別率高,，識別快速的優(yōu)點。但該系統(tǒng)對畸變圖像的處理效果并不十分理想,，需要在以后的研究中進一步加強,。