基于FPS110的以太網(wǎng)指紋門禁系統(tǒng)設計
文章出處:http://srpd123.com 作者: 人氣: 發(fā)表時間:2013年02月06日
摘要:設計了以 S3C2410處理器為核心,基于以太網(wǎng)和指紋傳感器 FPS110的智能網(wǎng)絡型門禁控制器,實現(xiàn)了控制器與服務器之間數(shù)據(jù)傳輸處理。并通過指紋識別算法實現(xiàn)了對圖像的預處理和對比。系統(tǒng)的指紋識別率較高,具有較好的使用價值。
當前,生物識別技術得到了越來越廣泛的應用。從實用角度看,由于人的指紋具有唯一性、不變性以及易于采集的特點,指紋識別技術成為應用最廣的解決方案。本文基于 ARM9(S3C2410)設計實現(xiàn)了一種指紋識別的網(wǎng)絡型門禁控制器,通過利用 TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)局域網(wǎng)間傳遞數(shù)據(jù),很容易實現(xiàn)遠程控制和分布式管理。
1系統(tǒng)硬件電路
該系統(tǒng)硬件設計主要由 ARM處理器、指紋采集卡、SRAM及服務器組成。其中指紋采集卡 FPS110采集指紋的原始圖像,由于圖像數(shù)據(jù)占用空間較大,所以先存儲于高速 SRAM中,然后經(jīng)處理器通過以太網(wǎng)接口上傳到服務器,服務器對數(shù)據(jù)比較后將結果傳回處理器。
圖1 為系統(tǒng)硬件設計框圖。
1.1指紋識別模塊電路
指紋采集模塊采用 FPS100指紋傳感器,F(xiàn)PS100內置 8位高速 A/ D轉換器,掃描指紋速度為 1780幀每秒,掃描精度 2240萬像素;提供 3種接口 (SPI、USB和 MCU),該系統(tǒng)設計采用 SPI接口,可以很方便得連接 MCU,并可支持高速指紋圖像傳輸速度。在 SPI連接模式下,F(xiàn)PS110的 CSI/SCLK作為串行口時鐘輸入,當 FPS110被設置為 Slave模式時,MISO引腳作為串行口數(shù)據(jù)輸入,反之則用作數(shù)據(jù)輸出。MCU讀取指紋數(shù)據(jù)并處理的過程如圖 2所示。
圖 2讀取數(shù)據(jù)處理過程
1.2以太網(wǎng)接口模塊電路
以太網(wǎng)模塊主要任務是完成與外界系統(tǒng)的通信,系統(tǒng)采用以太網(wǎng)控制器 AX88796。其內部集成有 10/100Mb/s自適應的物理收發(fā)器和 16位的數(shù)據(jù)總線。在接口電路中,S3C2410通過寫字節(jié)使能信號 LnWBE引腳,寫信號 LnWE引腳,使能信號 LnOE引腳驅動 AX88796。
2軟件設計
指紋識別算法是整個系統(tǒng)的核心。實現(xiàn)指紋識別算法的流程有三步:一是對輸入指紋濾波以提高圖像特征,從而提取特征值;二是在從指紋上找到節(jié)點數(shù)據(jù)。通過計算機模糊比較的方法,把兩個指紋的數(shù)據(jù)進行比較。計算出它們的相似程度,最終得到兩個指紋的匹配結果。其中的核心問題是指紋圖像預處理,用于減弱噪聲.改善圖像質量,提取圖像特征。本系統(tǒng)采用的是 Gabor濾波器。 Gabor濾波器是最好的方向濾波器,具有良好帶通性和方向選擇性,可以采用 Gabor濾波器來實現(xiàn)圖像增強。
3實驗結果
實驗采集得到的指紋圖像如圖 3所示,處理后的圖像如圖 4所示。拒識率(false rejction rate)為 3%,符合技術應用的要求。
圖 3采集的指紋圖像圖 4處理后的指紋圖像
4結束語
該系統(tǒng)利用高集成度的 ARM處理器結合 FPS110指紋采集器實現(xiàn)了網(wǎng)絡型的指紋采集與比較,多個不同地點的處理器可以通過互聯(lián)網(wǎng)對同一臺服務器進行訪問、查詢。實驗結果證明:該系統(tǒng)運行穩(wěn)定,精度較高,具有較強的實用價值。《電腦知識與技術》(南京鐵道職業(yè)技術學院 曹國平)
參考文獻:
[1]鄭冰 ,賈紅云 ,趙立本 .基于 ARM的指紋識別門禁系統(tǒng)設計[J].微計算機信息 ,2007,2:2140-141.
[2]張威 ,周媛媛 ,林嘉宇 .指紋采集技術及其產(chǎn)品發(fā)展趨勢[J].電子技術應用 ,2004,30(8):l-3.
[3]王崇文 ,李見為 ,鄭治偉 ,等.指紋細節(jié)特征提取與剪枝[J].光電工程 ,2002,29(4):68—69.
[4]用振字 ,谷海穎 .基于 USB總線的實時數(shù)據(jù)采集系眈設計[J].電子技術應用 ,2002,28(2)17-19.
【稿件聲明】:如需轉載,必須注明來源和作者,保留文中圖片和內容的完整性,違者將依法追究。