基于FPC1 0 11 F的指紋識別系統

1 指紋識別原理
1684年，植物形態學家Grew發表了第一篇研究指紋的科學論文。1809年Bewick把自己的指紋作為商標。1823年解剖學家Purkije將指紋分為九類。1880年，Faulds在《自然》雜志提倡將指紋用于識別罪犯。1891年Galton提出著名的高爾頓分類系統。之后，英國、美國、德國等的警察部門先后采用指紋鑒別法作為身份鑒定的主要方法。目前的指紋圖像采集原理包括：光學技術、半導體硅技術、超聲波技術。其中光學的指紋采集設備有明顯的優點。但是由于要求足夠長的光程，因此要求足夠大的尺寸，而且過分干燥和過分油膩的手指也將使光學指紋產品的效果變壞。在20世紀90年代后期發展起來的基于半導體硅電容效應的技術趨于成熟。硅傳感器成為電容的一個極板，手指則是另一極板，利用手指紋線的脊和谷相對于平滑的硅傳感器之間的電容差，形成8 bit的灰度圖像。硅技術優點是可以在較小的表面上獲得比光學技術更好的圖像質量，在1 cm×1．5 cm的表面上獲得200～300線的分辨率(較小的表面也導致成本的下降和能被集成到更小的設備中)。

2 FPC1011F指紋傳感器
FPC1011F指紋傳感器具有以下特點：(1)FPC1011F芯片產自瑞典，采用獨特的反射式測量法，抗靜電可達正負15 kV，耐磨100萬次，已被國內金融界公認為銀行指定零件。(2)采用專業的指紋識別芯片PS1802DSP和最優化的指紋算法，指紋成像效果好。(3)處理速度快，峰值能達到480MIPS，在1：1 000模式下，時間小于1 s。(4)功耗較同類產品低，正常工作主頻120 MHz下，只有120 mW。(5)模塊體積為35 mm×26 mm×1 mm，便于各種指紋產品的開發。(6)對干濕手指有自動調節功能。

3 系統硬件設計
整個系統如圖1所示。

3．1 指紋采集
FPC1011F指紋傳感器含有小電容板，傳感器使用高靈敏度像素放大器，讓每個像素即使是非常微弱的信號FPC1011F都能探測到，以此提高圖像質量。用了交替命令的并排列和傳感器電板，交替板的形式是兩個電容板，以及指紋的山谷和山脊成為板之間的電介質。兩者之間的恒量電介質傳感器檢測變化生成指紋圖像。