触摸未来基于FPS200传感器技术的指纹识别系统革新设计
在探索人工智能的深渊,DSP(数字信号处理器)与传感器技术相结合,无疑是现代指纹识别系统设计中的一个重大突破。基于FPS200传感器和DSP的指纹识别系统,不仅能够独立运行,而且通过接口进行二次开发,更易于融入各种应用场景中。这项技术的核心在于TI公司生产的TMS320VC5416 DSP芯片,以及Veridicom公司提供的高性能固态指纹传感器FPS200。
指纹识别原理
1.1 系统组成与工作流程
指纹自动识别系统(AFIS)是一种利用生物特征信息来确认个人身份的手段。它主要包括图像采集、预处理、特征提取、匹配等关键步骤。在本文介绍的基于DSP和FPS200传感器的指纹识别系统中,图像采集由FPS200完成,而预处理及特征提取则由DSP执行。
1.2 FPS200操作原理
FPS200采用电容充放电原理,以其高分辨率和稳定的工作性能,为指纹图像采集提供了坚实基础。每一列都有两组采样保持电路,按行实现,可以获得具有灰度等级的丰富图像数据。
系统硬件设计
本系统结合了主机软件和DSP+CPLD硬件以实现快速、高效的地面工作能力。硬件结构简洁而强大,由CPLD控制整个逻辑过程,同时负责协调取指针、DSP和USB三部分之间的通信;FPS200负责现场采集用户手印;CPLD将数据存储到SRAM,并通知DSP准备好进行数据处理。
存储空间管理
随着算法复杂性提升,对存储资源需求也日益增长。本系统对资源进行了合理分配,其中程序代码放在FLASH中,临时数据存放于片外SRAM,而最终形成的一系列特征模板则被保存至EEPROM内存。此外,通过CPLD控制寻址,使得对不同类型存储设备进行统一管理更加便捷。
CPLD设计与功能扩展
CPLD作为接口与逻辑单元,其内部包含地址发生器以及握手控制电路,可用于配置片选、中断及通用I/O功能。此外,它还能直接将捕捉到的指纹图像直接存储至SRAM并通知DSP数据已准备好供后续分析使用。
键盘与LCD显示界面设计
LCD模块采用FM12864I作为用户界面的重要工具,这款液晶显示屏不仅能展示图片,还可以显示汉字字符。此外,本设计巧妙地将键盘输出连接至CPLD,以便灵活调整时序,并通过VHDL程序来读取按键值。
USB接口电路 设计
USB接口芯片选择了Cypress公司EZ-USB FX2系列芯片CY7C68013,该芯片既可完成高速文件传输,也具备微处理能力,与此同时,它还可用作USB外设主控芯片,从而极大提高整体速度效率。
软件编程 & 特征点抽取
在软件层面,本项目涉及到多个关键步骤:滤波、锐化、二值化细化以及去噪。在这些步骤中,我们采用了一些先进算法,如方向滤波、高斯滤波、二值化阈值确定等,以确保准确性。最后,将经过精细处理后的二值化图象转换为骨架形态,然后抽取出脊线端点及其相关信息构建特征数据库。
8.FPS 3000 Series EPM3128AT C100-10 使用说明书
9.TMS320VC5416 的详细描述
10.CY7C68013 的详细描述
11.SRAM 与 FLASH 的详细描述
12.CPDL 硬件方面的问题解决方法
13.FPS3000 Series EPM3128AT C100-10 配置参数设置指导
14.TMS320VC5416 和 CY7C68013 相关知识资料下载链接