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(lǐng)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(shè)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(dá)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(jìn)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(yù)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(yù)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(jìn)行偽指紋特征點的去除,,然后提取指紋的拓?fù)鋽?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(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)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(jìn)一步加強(qiáng),。