指纹识别技术在手机中的研究与应用.doc

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1、指纹识别技术在手机中的研究与应用董洪涛天津三星通信技术研究有限公司摘要：手机中往往含有大量的个人信息，一旦出现问题将给用户带来损失，为了提升手机安全性，相关识别技术开始运用于手机中。相比于虹膜识别技术、脸型识别技术等，指纹识别技术更为成熟可靠，且花费较低，有良好的应用价值。本文主要研究在手机中运用指纹识别技术的方法，并通过FPS200模块进行指纹对比。关键词：FPS200;指纹识别;手机;近几年，指纹识别技术开始兴起并得到快速发展。每个人的皮肤纹路在交叉点、断点、图案方面互不相同，并且不会发生变化。即每个

2、人都有对应的指纹，因此指纹识别可以用于身份识别。在实际操作中，通过比较使用者指纹与系统中的指纹就可以验证身份信息，进而提升手机的安全性。、指纹检测技术原理指纹中具有一些凹凸纹路，为了检测器纹路情况，首先需要使每个像素充电达到参考电压值，之后参考电流进行放电。电容阳极上电压的变化率与该处电容之间的关系为:Iref=CXdv/dto指纹凸起下方的像素放电速度慢，电容量高，而凹处下方的像素放电速度慢，电容量低。通常利用采样保持（S/H）电路进行放电速度的检测，并将其转换为8位的形式输出，该检测技术敏感性高，能够

3、准确探测出指纹凸起与凹处，进而形成指纹图像。提取指纹经常采用触摸式CMOS传感器，如果放在传感电容像素电极上的是指纹的凸起，那么电容会增加，通过记录电容增加值来进行数据研究。该传感器依据单-多晶硅三层金属CMOS技术与0.5微米技术制成，电容像素层为金属连接处的第三层，其制作材料为氮化钛，其外覆盖有氮化硅，总厚度只有7000埃米。该传感器将抗磨涂敷层与硬金属电极完美结合，因此使用时间长，较为耐用。通过软件算法能够实现指纹识别。首先将指纹图像输入至软件中，之后将图像中蕴含的信息数字化，同时进行细节模板的提取

4、，通过测试验证该细节模板与参考模板之间是否相符。本系统依据传统软件算法进行指纹识别。二、硬件设计1、传感器的选取。现阶段，常用的指纹传感器有两种类型，分别为划擦型与单触型，但其采集相关信息时都依据触摸时电容的改变情况。划擦型中，用户需要将手指擦过传感器表面;单触型中，用户按照一定方式用手指触摸指纹采集区，之后传感器会进行数据采集与分析，即身份验证过程。本次研究的指纹传感器选取Veridicom公司生产的FPS200o该传感器中，1.28cmX1.50cm为传感区域，传感阵列为256X300,分辨率为500

5、dpi,其中含有8位模数转换设备，可以将数字化信息传出，8位代表一个像素点，并H该传感器中具备三大接口模式，分别是USB、SPT以及微处理器总线，定义传感阵列区域时较为方便。该传感器使用原理为电容的充放屯，传感阵列中的各点都属于金属屯极，也就是屯容器中的一极，而接触传感区域的手指屈于另一极，两者间的传感而即两极间的介电层。指纹的凸起与低凹使传感阵列中电容值互不相同，传感器能够将电容值数字化并准确输出。该传感器具备的以上特点决定了其能够用于手机指纹识别。2、其他器件的选取。(1)微处理器。微处理器选择INT

6、EL公司生产的XSCALEPXA270,其频率为416MHzo(2)电源管理。选用MAXIM的MAX8588作为电源管理，其具备3通道LDO与3通道DC-DC,能够与INTELXSCALE微处理器相互配合，适和用于手机指纹识别。(3)程序存储器。选择M-SYS公司牛产的DiskOnChipG4作为程序存储器，其是具备1Gbit的FLASHMemory,其中设有控制器，能够存储大容量文件。(4)SDRAMo选择两片INFINEON公司生产的HYB18L256160BF作为SDRAM。(5)传感器接口。选择S

7、卩I接口，其软硬件较为简单，在本系统中，需要将SCS,SCK,MOSI,MISO与PXA270的GPIO相连,将EXTINT(FPS200中断脚)与PXA270中断连接。3、系统硬件电路。本系统需要对外部1/0信号进行处理，包括指示灯、按键等，所以利用总线构建T161/0口，包括外部设备的控制、外部信号的检测以及读写访问。在器件选取时已经对模块功能进行了分析，此处不再赘述。三、软件设计系统的启动加载异常中断向量表、进行程序复位、重新定位存储器、明确FMSI【起始地址以及加载初始化功能模块，其中程序复位时需

8、要屏蔽终端，设置寄存器，检查启动方式;而初始化功能模块中包括指纹识别模块InitFsp()、液晶显示InitDispary()等。FPS200的工作方式包括查询与中断，本系统中利用中断这一工作方式。采集的指纹进入寄存器后，将指纹数据存储在相应空间中并进行中断,指纹的识别工作由中断子程序实行。结束语：本文主要介绍在手机中运用指纹识别技术的方法，通过FPS200构建的手机系统可以用于指纹识别与电话接听，当使用者指纹与系统预存指纹不