基于AT77C101B的指纹识别系统设计

1 指纹识别原理

　　电容传感器是指纹识别传感器中的一种，它通过电子度量设计捕获指纹图像，表面是绝缘层，里面为结合约100 000个导体金属阵列的传感器。当用户的手指放在上面时，皮肤组成了电容阵列的另一面，由于指纹脊(近的)和指纹谷(远的)之间的距离不同而形成不同的电容值，这个电容值阵列就形成一幅指纹图像。采集到指纹图像，再通过原始图像进行初步的处理，使之更清晰，再通过指纹辨识软件建立指纹的特征数据库。

2 AT77C101B简介

　　AT77C101B是指纹传感器家族的一员，如图1，图2所示。它是Atmel公司研发的FingerChip系列传感器芯片，采用COMS工艺制造，外形小，性能好，成本低。AT77C101B可以在1 s内获取不同数量的图像，并且面积远远大于滑动指纹传感器。集成的A／D转换器可以建立AT77C102B与EPP，USB或MCU的数字接口，使得此器件可以很容易地应用到任何识别应用系统中去。扫描图像为8×280=2 240万像素精度，高达2 GHz，相当于1 780帧／s，一百万次手指无故障读指纹；具有功耗低的优点，图像采集时为4．5 mA，导航时为1．5 mA，睡眠模式小于10μA，其功能如表1所示。

　　因图像本身的存储量巨大，系统需外接存储器，以保证有足够的存储空间，把图像存储在U盘上。同时系统也可通过数据线和网络相连，实现远程控制功能。

3 软件设计

　　软件设计如图4所示。当没有人触摸屏幕的时候MCU置于省电休眠模式。一旦用户有输入，系统便退出低功耗状态，进入正常执行状态，控制软件判断用户的需求，执行相应的功能。

4 实验仿真

　　采用The MathWorks公司的Matlab 7．0图像处理箱进行数据仿真，计算机配置CPU为Intel公司3．06 GZH，内存为Kingston公司的2GZH，平均一幅图像数据仿真耗时为0．53 s，识别率误差小于1／310 000，完全实际符合要求。图5为随机的一幅拇指指纹图像，图6为指纹库采集对应的图像。

5 结 语

　　利用AT77C101B指纹采集器实现数据采集，当使用者指纹与指纹库预设的比对指纹不能匹配时，拒绝使用者使用。它可以作为辨别使用者的身份，或者代替手工输入密码，应用前景广泛。