数据处理与显示 - 基于ARM的指纹采集仪的设计

　　2．2 数据处理与显示

　　系统微处理器模块采用ARM2440开发系统，该系统采用Samsung公司的ARM处理器S3C2440，由6层板设计。该开发系统在尽可能小的面板上(120mmx90mm)集成64MBSDRAM,64MB NAND Flash，lMB B00T Flash，RJ一45 网卡，音频输入和输出，USB Host，USB Slave，标准串口，SD卡插座等设备接口，支持LCD／STN液品屏接口，可以接各种单色，伪彩，真彩液晶屏，并含有触摸屏接口。通过预留的USB口可实时地将数据导入U盘或者PC机硬盘中。

　　现在的SD卡成本低，容量大，所以存储模块采用SD卡进行图像存储。液晶显示模块采用Samsung公司的3．5寸TFT(带触摸)，通过液晶屏的触摸功能或USB鼠标，可以方便的对测试系统进行窗口化操作。

　　3 系统软件设计及实现

　　采用EVC工具开发上位机软件，可直接在Windows CE[5]环境下运行。上位机软件是控制系统运行的重要部分，主要完成人机接口，指纹图像的采集并处理系统和采集模块的通讯。系统软件可分为主程序模块、通许模块和指纹采集模块。主程序模块主要完成界面显示，人机接口，模块调用等功能；指纹采集模块完成指纹图像的采集；通讯模块负责接受数据和发送由人机接口控制的寄存器的修改指令。

　　为了能够采集指纹，首先必须初始化FPS200的相关寄存器，按照传感器的技术要求，初始化寄存器CTRLB，DTR，DCR和PGC的值，以设置传感器的工作方式，调整传感器灵敏度，为指纹采集做好准备。改变DTR的值可以改变电容的放电时间，DCR控制放电电流的大小，PGC控制放大器增益，当DTR和DCR值增大时，图像变白，对比度降低。

　　通过写寄存器CTRLA可选择采集指纹的方式，有3种指纹采集方式：采集某行(GETROW)；采集子图像(GETSUB)，采集整幅图(GETIMG)。选择不同的采集方式，需要初始化的行列寄存器则不同。图3给出系统软件流程图。

 

 

 

　　4 试验结果分析

　　图4给出采集部分试验结果，对比图像后发现，FPS200的放电参数DCR，DTR和PGC对指纹的清晰度有一定影响。其中DTR参数控制电容的放电时间，延长放电时间可减少指纹图像的背景噪声；增加DCR参数值同样能起到减少指纹背景噪声的作用，但升高DCR同时减少DTR时可维持图像的清晰度；PGC参数控制指纹图像和背景的对比度，需要根据不同的工作条件进行参数调整。图4(a)的图像是在DCR=0x0l，DTR=0x40，PGC=0x0B(g=3)下采集的；图4(b)的图像是在DCR=Ox0l，DTR=0x23，PGC=Ox00(g=1)下采集的。当手指情况较好时，图4(a)的参数要比图4(b)的参数得到的图像更好。

 

 

 

　　5 结语

　　本文设计了一个基于ARM的指纹采集系统，使用FPS200固体指纹传感器作为指纹采集元器件。减少了许多软件优化图像的过程。以Samsung的S3C2440为硬件平台，WindowsCE系统为软件平台．非常容易地对外实施扩展，为下一步的指纹识别打下了良好的基础。系统操作简单，携带方便，尤其适合不宜使用基于PC构架的指纹采集仪器的场合，且成本低廉，易于推广。