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(shè)計捕獲指紋圖像，表面是絕緣層，里面為結(jié)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(shù)據(jù)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(nèi)獲取不同數(shù)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(zhuǎn)換器可以建立AT77C102B與EPP，USB或MCU的數(shù)字接口，使得此器件可以很容易地應(yīng)用到任何識別應(yīng)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。

因圖像本身的存儲量巨大，系統(tǒng)需外接存儲器，以保證有足夠的存儲空間，把圖像存儲在U盤上。同時系統(tǒng)也可通過數(shù)據(jù)線和網(wǎng)絡(luò)相連，實現(xiàn)遠程控制功能。

4 軟件設(shè)計

    軟件設(shè)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(yīng)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(shù)據(jù)仿真，計算機配置CPU為Intel公司3．06 GZH，內(nèi)存為Kingston公司的2GZH，平均一幅圖像數(shù)據(jù)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(yīng)的圖像。

6 結(jié) 語

    利用AT77C101B指紋采集器實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，當使用者指紋與指紋庫預設(shè)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(yīng)用前景廣泛。