基于ARM的汽车指纹识别系统设计

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1、第4期(总第155期)机械工程与自动化No142009年8月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONAug1文章编号:167226413(2009)0420053202基于ARM7的汽车指纹识别系统设计朱岱亮,赵立宏(南华大学机械工程学院,湖南衡阳421001)摘要:介绍了基于ARM7的指纹识别系统的软硬件设计及其在汽车中的应用,其中硬件主要是Samsung的ARM7处理器(S3C44B0X)以及相关的图像传感器OV7640,通过实际测试,该系统工作稳定可靠,达到了设计的目的。关键词:指纹识别;ARM7S3C44B0X;OV7

2、640中图分类号:TP273文献标识码:A0引言值进行修改,从而完成对OV7640的控制,包括色彩饱随着高新技术的迅猛发展,越来越多的产品进入和度的调整、gamma校正等等。该芯片最高能达到每秒了人们的生活,如汽车、电脑、手机等。人们对身份30帧的传输速率,并且用户可以根据自己的需要选择鉴别技术的要求也越来越高,传统的身份识别如汽车合适的图像质量。另外,OV7640内置了640×480分辨钥匙、计算机密码、证件等存在极易被盗取、易丢失、率的镜像阵列、AöD转换器,并支持外部水平、垂直同易遗忘等缺点,因此人们将目光投向更为可靠的生物步输入格式、数字视频

3、输出、增益控制、黑平衡和白平识别技术。所谓生物识别技术就是指利用人的生理特衡等在内的控制寄存器功能模块。征或行为特征来进行个人身份的鉴定。其中指纹具有2系统的硬件设计唯一性、稳定性等优点,因此指纹识别技术被广泛地系统的硬件架构原理框图见图1,在此框图中,整应用在身份认证领域。然而目前此类系统一般是联机个系统分为8个模块,ARM子系统是整个系统的核心的,即用传感器来采集生物特征,以计算机(PC)作为模块。由于要装载软件以及算法处理后的指纹模板文主机来处理,实行匹配。联机系统只能应用于有PC的件,因此系统选择了32MB的FLASH,在调试过程中场合,这使

4、得该系统的使用场所受到了很大限制,同还保留了RS232串口,用以进行调试和维护。时也因为PC机的使用,成本显著增加。本文提出了基于ARM7的嵌入式生物识别(指纹识别)系统,它是把采集和处理集于一身的单机系统,体积小,成本低,用途也更加广泛,本文就此予以阐述。1ARM7S3C44B0X以及指纹传感器OV7640简介处理器选用Samsung的基于ARM7内核的S3C44B0X芯片,此芯片以ARM核为中心,在其周围扩展了内存控制单元、时钟单元、DMA控制器、IöO端口、通用异步收发器UART(UniversalAsynchronous2Receiveran

5、dTransmitter)和IC接口等。OV系列CMOS图像传感器芯片是美国豪威公司的产品。OV7640是高度集成的彩色摄像芯片,可带1ö4镜头,支持多种格式,其内设的SCCB(SerialCameraControlBus)串行控制总线接口提供简单控制方式。通图1指纹识别系统硬件架构图过该接口,我们可以对OV7640芯片内部的所有寄存器将人的指纹特征通过键盘输入密码的方式输入到收稿日期:2008212211;修回日期:2009202220作者简介:朱岱亮(19842),男,山东泰安人,在读硕士研究生,研究方向:机电一体化。·54·机械工程与自动化20

6、09年第4期指纹库中保存,通过汽车上的U1are1U4000微型指纹子块的分割阀值T。扫描器(U1are1U4000微型指纹扫描器能够自动读取(3)对每一小块的每一像素分别判断,并对每一指纹图像,并通过USB接口把数字化的指纹图像传送子块进行二值化,以得到二值B(x,y):到处理器)对指纹特征进行读取并与特征库中的指纹0f(x,y)≥TB(x,y)=。⋯⋯⋯⋯⋯(2)对比,从而判断其是否为本车的主人。1f(x,y)

7、1个像素的条纹中心线图像的过程。细化可以减性的不同,来得到不同的反馈信号,并根据反馈信号少冗余信息,突出纹线的主要特征,以便后续处理。采的量值来绘成指纹图像。用快速细化算法对二值化图像进行处理,可得到一幅指纹的几何特性是指在空间上脊是凸起的、谷是指纹图像的骨架。凹下的,脊与脊相交、相连、分开会表现为一些几何特征提取与匹配主要是选择脊线端点和分歧点作图案;指纹的生物特性是指脊与谷的导电性不同,与为特征点,来记录每一特征点的类别、位置和方向信空气之间的介电常数不同、温度不同等;指纹的物理息,从而得到特征点集(特征模板)。特性是指脊和谷着力在水平面上时,对

8、接触面形成的其软件设计程序流程图见图3。压力不同,对波的阻抗不同。通常指纹采集的方法有两种:①指纹采集器主动