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。