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嵌入式Linux平台的指纹门禁系统解析
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2017-10-26
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指纹门禁系统是基于生物特征识别技术的一项高科技安全设施，近年来在国内外得到了广泛的应用，并已成为现代化建筑智能化的标志之一。对于一些核心机密部门，如重要机关、科研实验室、档案馆、民航机场等场所，指纹门禁系统可以提供高效、智能、便捷的授权控制。由于指纹具有携带方便、人人各异、终生不变的特点，因此利用指纹识别作为身份认证的手段，与传统的钥匙、密码相比，大大提高了安全性与可信性。
该系统基于ARM9芯片Samsung S3C2440AL，以Veridicom公司指纹采集芯片FPS200作为硬件平台，以嵌入式Linux为软件平台。在该研究领域中，基于PC平台的识别系统一直是研究的重点，本文实现的基于ARM平台的系统具有轻便，易安装，成本低的优点，具有良好的发展前景。
1 系统硬件设计
S3C2440AL主频为400 MHz，最高为533 MHz；FPS200指纹传感器由256×300个电容传感阵列组成，其分辨率高达500 dpi，工作电压范围为3．3～5 V，传感器内部有8位ADC，并具有2组采样保持电路。整个系统的框图如图1所示。
2 操作系统
由于嵌入式Linux具有内核小、效率高、开放源码、平台工具多等优点，该系统采用嵌入式Linux作为操作系统平台。构建该平台的主要步骤如：
（1）通过JTAG下载U-boot；
（2）配置Linux Kernel并通过串口下载；
（3）开发FPS200驱动并进行动态加载。
3 指纹识别的算法流程
指纹识别系统按识别过程中的主要功能，可划分为指纹图像采集算法、图像预处理算法、特征提取算法、特征匹配算法。
（1）指纹图像采集算法流程如图2所示。
该系统基于ARM9芯片Samsung S3C2440AL，以Veridicom公司指纹采集芯片FPS200作为硬件平台，以嵌入式Linux为软件平台。在该研究领域中，基于PC平台的识别系统一直是研究的重点，本文实现的基于ARM平台的系统具有轻便，易安装，成本低的优点，具有良好的发展前景。
1 系统硬件设计
S3C2440AL主频为400 MHz，最高为533 MHz；FPS200指纹传感器由256×300个电容传感阵列组成，其分辨率高达500 dpi，工作电压范围为3．3～5 V，传感器内部有8位ADC，并具有2组采样保持电路。整个系统的框图如图1所示。
2 操作系统
由于嵌入式Linux具有内核小、效率高、开放源码、平台工具多等优点，该系统采用嵌入式Linux作为操作系统平台。构建该平台的主要步骤如：
（1）通过JTAG下载U-boot；
（2）配置Linux Kernel并通过串口下载；
（3）开发FPS200驱动并进行动态加载。
3 指纹识别的算法流程
指纹识别系统按识别过程中的主要功能，可划分为指纹图像采集算法、图像预处理算法、特征提取算法、特征匹配算法。
（1）指纹图像采集算法流程如图2所示。
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