解码掌纹采集 剖析掌形识别系统
- 来源：互联网
- 2014/12/24 16:13:432270
针对掌形如何进行数据采集
光敏单元受亮度制动调整的白炽灯光的激发，将人体手掌的光学图像转化为按时序串行输出的电信号，并在脉冲驱动电路发出的驱动脉冲作用下，把模拟图像信号串行输出到前置放大电路前端。经前置放大电路隔直放大后的模拟图像信号再经过滤波电路近一步降噪后输出到TMS320C5509DSP处理器内部的A/D转换器进行A/D转换。DSP处理器将转换后的数字图像信号存入外扩SDRAM中，并在采集过程中DSP处理器开始对其进行预处理得到手掌轮廓，再根据特征提取分类器的结构算法从处理后的图像中得到有效的特征参数，后与事先采集到的样本信息进行比对，完成采集识别过程。
掌形识别仪的电路设计原理
扩展和时序存储电路设计
TCD1206线阵CCD光敏单元大小为：14mm×14mm×14mm;如果采集1000行数据（对应的手掌大小约为30.24cm×14cm，大于世界上长的手29.6cm×12cm），则对应的数据量=2106×1000字节，即本系统每次识别需处理得大数据量约为2M字节。为了能及时快速地暂存这么大量的数据。系统计中外扩了数据宽度为16位、内部分为4个Bank、存储总容量为4M字节的HY57V641620HGSDRAM做为掌形数据存储器。其外扩SDRAM如下图所示。
所选CCD，其直流输出信号约为4.1V，大饱和输出为450mV。因此为了便于后级的相关双采样及数模转换等处理，必须对该信号进行隔直、放大等前级处理。前级处理的电路如图所示，其中Q1、Q2、Q3、是射极跟随器，U2、R3、R4构成前置放大电路，放大倍数为21倍;C1为隔直电容;C2对前置放大电路的带宽进行限制，以滤除信号中的高频噪声和尖峰毛刺;输出端串接几欧姆电阻与后级电路做阻抗匹配。
跟随器的输出阻抗由式得到，其中RS为CCD输出电阻250W，RB电阻即下图所示中的R2，b和rbe分别为三级管的电路放大倍数和体电阻。
RO≈（RS//RB） rbe/b（1）
Q1选择ADI公司的低噪声、低偏移、高电流放大倍数的三极管MAT-02，Ic低至1mA时其电流放大倍数b》500，体电阻为0.3W。由式（1）求得射随电路输出阻抗小于1W。电路中前置放大器选择低噪声电流反馈型运放AD844，其电压噪声密度En为2nV/，同相端电流噪声密度In为12pA/。
目前掌形识别系统产品的度、稳定度和实用性均已获得市场的肯定及采用。掌形识别系统有一定的稳定性和可靠性，多特征点增强了安全性，简化了操作过程。