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所謂生物識(shí)別技術(shù)就是，通過(guò)計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，（如指紋、臉象、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。
現(xiàn)今已經(jīng)出現(xiàn)了許多生物識(shí)別技術(shù)，如指紋識(shí)別、手掌幾何學(xué)識(shí)別、虹膜識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別、面部識(shí)別、簽名識(shí)別、聲音識(shí)別等，但其中一部分技術(shù)含量高的生物識(shí)別手段還處于實(shí)驗(yàn)階段。我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，將有越來(lái)越多的生物識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生活中。
生物識(shí)別之指紋識(shí)別：實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別有多種方法。其中有些是仿效傳統(tǒng)的公安部門使用的方法，比較指紋的局部細(xì)節(jié)；有些直接通過(guò)全部特征進(jìn)行識(shí)別；還有一些使用更獨(dú)特的方法，如指紋的波紋邊緣模式和超聲波。有些設(shè)備能即時(shí)測(cè)量手指指紋，有些則不能。在所有生物識(shí)別技術(shù)中，指紋識(shí)別是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種。指紋識(shí)別對(duì)于室內(nèi)安全系統(tǒng)來(lái)說(shuō)更為適合，因?yàn)榭梢杂谐浞值臈l件為用戶提供講解和培訓(xùn)，而且系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境也是可控的。由于其相對(duì)低廉的價(jià)格、較小的體積（可以很輕松地集成到鍵盤中）以及容易整合，所以在工作站安全訪問(wèn)系統(tǒng)中應(yīng)用的幾乎全部都是指紋識(shí)別。
指紋圖像的獲取技術(shù)主要有4種類型：光學(xué)掃描設(shè)備（例如微型三棱鏡矩陣）、溫差感應(yīng)式指紋傳感器、半導(dǎo)體指紋傳感器、超聲波指紋掃描。
生物識(shí)別之手掌幾何學(xué)識(shí)別：手掌幾何學(xué)識(shí)別就是通過(guò)測(cè)量使用者的手掌和手指的物理特征來(lái)進(jìn)行識(shí)別，高級(jí)的產(chǎn)品還可以識(shí)別三維圖象。作為一種已經(jīng)確立的方法，手掌幾何學(xué)識(shí)別不僅性能好，而且使用比較方便。它適用的場(chǎng)合是用戶人數(shù)比較多，或者用戶雖然不經(jīng)常使用，但使用時(shí)很容易接受。如果需要，這種技術(shù)的準(zhǔn)確性可以非常高，同時(shí)可以靈活地調(diào)整生物識(shí)別技術(shù)性能以適應(yīng)相當(dāng)廣泛的使用要求。手形讀取器使用的范圍很廣，且很容易集成到其他系統(tǒng)中，因此成為許多生物識(shí)別項(xiàng)目中的首選技術(shù)。
生物識(shí)別之聲音識(shí)別：聲音識(shí)別就是通過(guò)分析使用者的聲音的物理特性來(lái)進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)?，F(xiàn)今，雖然已經(jīng)有一些聲音識(shí)別產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，但使用起來(lái)還不太方便，這主要是因?yàn)閭鞲衅骱腿说穆曇艨勺冃远己艽?。另外，比起其他的生物識(shí)別技術(shù)，它使用的步驟也比較復(fù)雜，在某些場(chǎng)合顯得不方便。很多研究工作正在進(jìn)行中，我們相信聲音識(shí)別技術(shù)將取得重大進(jìn)展。
生物識(shí)別之視網(wǎng)膜識(shí)別：視網(wǎng)膜識(shí)別使用光學(xué)設(shè)備發(fā)出的低強(qiáng)度光源掃描視網(wǎng)膜上獨(dú)特的圖案。有證據(jù)顯示，視網(wǎng)膜掃描是十分精確的，但它要求使用者注視接收器并盯著一點(diǎn)。這對(duì)于戴眼鏡的人來(lái)說(shuō)很不方便，而且與接受器的距離很近，也讓人不太舒服。所以盡管視網(wǎng)膜識(shí)別技術(shù)本身很好，但用戶的接受程度很低。因此，該類產(chǎn)品雖在20世紀(jì)90年代經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了連通性，改進(jìn)了用戶界面，但仍然是一種非主流的生物識(shí)別產(chǎn)品。
生物識(shí)別之面部識(shí)別：這是一種相當(dāng)引人注意的技術(shù)，它的性能也經(jīng)常被誤解。關(guān)于面部識(shí)別，經(jīng)常有一些夸張的言論，但實(shí)際是很難實(shí)現(xiàn)的。比較兩個(gè)靜態(tài)圖象是一回事，在人群中發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)某個(gè)人的身份而不引起別人的注意，就是完全不同的另一回事了。有些系統(tǒng)宣稱能做到后一點(diǎn)，但它們實(shí)際上做的是前一種事，這實(shí)際并不是生物識(shí)別。從用戶的角度很容易理解面部識(shí)別的吸引力，但人們對(duì)這種技術(shù)的期望應(yīng)該比較現(xiàn)實(shí)。面部識(shí)別在實(shí)際應(yīng)用中還很少成功。但一旦克服了技術(shù)障礙，它將成為一種重要的生物識(shí)別方法。2012年，***公安正構(gòu)建一套高精準(zhǔn)人像識(shí)別系統(tǒng)，建成后能在1秒鐘內(nèi)比對(duì)1億次圖像，瞬間可辨認(rèn)嫌疑人。
這套系統(tǒng)主要通過(guò)安裝在城市道路路口、兩側(cè)以及公交車上的25萬(wàn)個(gè)視頻探頭進(jìn)行圖像采集。視頻監(jiān)控將捕捉到的人像，與后臺(tái)數(shù)據(jù)中犯罪嫌疑人面部特征進(jìn)行精確比對(duì)，可在幾秒內(nèi)鎖定犯罪嫌疑人。這套系統(tǒng)將在2013年3月投入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。
面部識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在很多領(lǐng)域：
1、企業(yè)、住宅安全和管理。如人臉識(shí)別門禁考勤系統(tǒng)，人臉識(shí)別防盜門等。
2、電子護(hù)照及身份證。
3、公安、司法和刑偵。
4、自助服務(wù)。
5、信息安全。如計(jì)算機(jī)登錄、電子政務(wù)和電子商務(wù)。
生物識(shí)別之靜脈識(shí)別：靜脈識(shí)別，使用近紅外線讀取靜脈模式，與存儲(chǔ)的靜脈模式進(jìn)行比較，進(jìn)行本人識(shí)別的識(shí)別技術(shù)。工作原理，是依據(jù)人類手指中流動(dòng)的血液可吸收特定波長(zhǎng)的光線，而使用特定波長(zhǎng)光線對(duì)手指進(jìn)行照射，可得到手指靜脈的清晰圖像。利用這一固有的科學(xué)特征，將實(shí)現(xiàn)對(duì)獲取的影像進(jìn)行分析、處理，從而得到手指靜脈的生物特征，再將得到的手指靜脈特征信息與事先注冊(cè)的手指靜脈特征進(jìn)行比對(duì)，從而確認(rèn)登錄者的身份。
靜脈識(shí)別系統(tǒng)就是首先通過(guò)靜脈識(shí)別儀取得個(gè)人靜脈分布圖，從靜脈分布圖依據(jù)專用比對(duì)算法提取特征值，通過(guò)紅外線 CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，將靜脈的數(shù)字圖像存貯在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，將特征值存儲(chǔ)。靜脈比對(duì)時(shí)，實(shí)時(shí)采取靜脈圖，提取特征值，運(yùn)用先進(jìn)的濾波、圖像二值化、細(xì)化手段對(duì)數(shù)字圖像提取特征，同存儲(chǔ)在主機(jī)中靜脈特征值比對(duì)，采用復(fù)雜的匹配算法對(duì)靜脈特征進(jìn)行匹配，從而對(duì)個(gè)人進(jìn)行身份鑒定，確認(rèn)身份。
在巨大的市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)面前，將靜脈識(shí)別產(chǎn)品嵌入到門禁控制系統(tǒng)中的新一代門禁控制產(chǎn)品正隨著前些年的鋪墊而日趨成熟。為了謀求門禁系統(tǒng)的智能化發(fā)展和趕上門禁市場(chǎng)飛速發(fā)展的列車，國(guó)內(nèi)擁有靜脈識(shí)別技術(shù)的企業(yè)整裝待發(fā)，謀求爆破式發(fā)展。在此基礎(chǔ)上開發(fā)適合中國(guó)市場(chǎng)的系列產(chǎn)品，并成功應(yīng)用到***、計(jì)劃生育、煤礦、信息安全、金融、教育、社保等行業(yè)或部門。而與此同時(shí)，眾多門禁企業(yè)也正以引入“靜脈”為門禁市場(chǎng)開辟藍(lán)海。
生物識(shí)別之步態(tài)識(shí)別：步態(tài)識(shí)別，使用攝像頭采集人體行走過(guò)程的圖像序列，進(jìn)行處理后同存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)達(dá)到身份識(shí)別的目的。中科院自動(dòng)化所已經(jīng)進(jìn)行一定研究。 步態(tài)識(shí)別作為一種生物識(shí)別技術(shù)，具有其它生物識(shí)別技術(shù)所不具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，即在遠(yuǎn)距離或低視頻質(zhì)量情況下的識(shí)別潛力，且步態(tài)難以隱藏或偽裝等。 步態(tài)識(shí)別主要是針對(duì)含有人的運(yùn)動(dòng)圖像序列進(jìn)行分析處理，通常包括運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、特征提取與處理和識(shí)別分類三個(gè)階段。
但是制約其發(fā)展還存在很多問(wèn)題，比如拍攝角度發(fā)生改變，被識(shí)別人的衣著不同，攜帶有不同的東西，所拍攝的圖像進(jìn)行輪廓提取的時(shí)候會(huì)發(fā)生改變影響識(shí)別效果。但是該識(shí)別技術(shù)卻可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的身份識(shí)別在主動(dòng)防御上有突出的性能。如果能突破現(xiàn)有的制約因素，在實(shí)際應(yīng)用中必定有用武之地。
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綜合對(duì)生物識(shí)別原理、應(yīng)用的論述及原理探討。重點(diǎn)介紹幾種應(yīng)用廣泛且前景廣闊的生物識(shí)別解決方案。
TI指紋識(shí)別技術(shù)解決方案
概述
指紋識(shí)別用于各種應(yīng)用，包括電子門禁系統(tǒng)、智能卡、車輛點(diǎn)火開關(guān)控制系統(tǒng)、帶指紋控制存取功能的 USB 記憶棒及許多其它應(yīng)用。指紋掃描儀中的數(shù)字信號(hào)處理元件可執(zhí)行濾波、轉(zhuǎn)換、特征提取、匹配運(yùn)算及其它算法等復(fù)雜的 DSP 功能。
指紋傳感器可以運(yùn)用電容、光學(xué)、壓力或熱感技術(shù)來(lái)獲取手指特征的圖像。最常用的指紋傳感器解決方案首先使用激光或 LED 燈照亮指紋，然后使用 CCD 或價(jià)格較為低廉的 CMOS 傳感器進(jìn)行圖像采集。指紋傳感器通常為自包含模塊，其包括可將模擬信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字化數(shù)據(jù)流的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。分辨率、動(dòng)態(tài)范圍和像素密度均是決定圖像質(zhì)量并影 響傳感器精確度的因素。
一旦采集到圖像，數(shù)字信息將被傳輸?shù)綌?shù)字信號(hào)處理器以生成匹配。匹配過(guò)程的第一步即調(diào)節(jié)掃描的指紋。指 紋閱讀器很少將完整指紋用于識(shí)別。而是 DSP 使用算法提取每個(gè)指紋的特征和樣式，以生成獨(dú)特的數(shù)字代碼。軟件流中的第二步是讀取從掃描的圖像中生成的代碼，然后將其與數(shù)據(jù)庫(kù)的潛在匹配項(xiàng)進(jìn)行比較。比 較步驟將需要系統(tǒng)訪問(wèn)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)或非易失性存儲(chǔ)器中的指紋信息。
指紋識(shí)別用于各種應(yīng)用，包括電子門禁系統(tǒng)、智能卡、車輛點(diǎn)火開關(guān)控制系統(tǒng)、帶指紋控制存取功能的 USB 記憶棒及許多其它應(yīng)用。指紋掃描儀中的數(shù)字信號(hào)處理元件可執(zhí)行濾波、轉(zhuǎn)換、特征提取、匹配運(yùn)算及其它算法等復(fù)雜的 DSP 功能。
方框圖
在生物辨識(shí)指紋掃描中對(duì)實(shí)時(shí)信號(hào)處理的需要使 C55x DSP 成為這一應(yīng)用的一個(gè)引入注目的解決方案。C55x 在主動(dòng)和被動(dòng)模式下的低功耗功能使其成為指紋掃描應(yīng)用的絕配，因?yàn)樵诮^大部分的時(shí)間里，處理器都處于低功耗模式。C55x DSP 的外設(shè)集成包括片上 LDO、片上存儲(chǔ)器和用于連接的 USB Phy。安裝片上外設(shè)憑借簡(jiǎn)化電路板布局和減少芯片總數(shù)降低了系統(tǒng)總成本。當(dāng)通信外設(shè)與處理器被安裝在同一芯片上時(shí)，保護(hù)您的器件免受 ESD 的來(lái)源的傷害也很重要?？梢耘c人體接觸的所有 IO 或通信外設(shè)或 ESD 的其它來(lái)源均應(yīng)受到保護(hù)。像 TPD3E001 這樣的器件可以為 USB 2.0 接口提供高達(dá) 15kV 的多通道 ESD 保護(hù)。
C55x 上發(fā)現(xiàn)的 LCD 橋接器可用于顯示消息或選項(xiàng)菜單。TSC2003 觸摸屏控制器與應(yīng)用的集成為用戶提供了一種從顯示的菜單選擇選項(xiàng)的方法。此應(yīng)用還內(nèi)置了音頻功能，可以警報(bào)和預(yù)先錄制的語(yǔ)音命令兩種形式為用戶提供反饋。 這可以通過(guò) C55x 的 I2S 功能實(shí)現(xiàn)，為音頻 DAC 提供數(shù)字音頻流。DAC3120 等器件包含能夠驅(qū)動(dòng) 2.5 瓦單聲道揚(yáng)聲器的內(nèi)置 AB 類放大器，可以將數(shù)字音頻流轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并提高系統(tǒng)集成的能力。
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詳細(xì)資料：CDCE949 時(shí)鐘發(fā)生器
詳細(xì)資料：
1.概要
門禁系統(tǒng)如電磁感應(yīng)卡、密碼鎖等因?yàn)橛腥菀妆黄平?、竊取、仿造等缺點(diǎn)，所以促成人體識(shí)別防護(hù)系統(tǒng)的產(chǎn)生，諸如眼睛虹膜、指紋識(shí)別、以及最新的靜脈識(shí)別技術(shù)。
但是眼睛虹膜、指紋等這些人體識(shí)別技術(shù)卻容易被仿冒且容易取得，而手掌靜脈辨識(shí)卻是獨(dú)一無(wú)二的。富士通手掌靜脈識(shí)別是一種高安全的生物辨識(shí)技術(shù)。此項(xiàng)創(chuàng) 新的技術(shù)是在極度精密安全的系統(tǒng)下進(jìn)行識(shí)別。它的運(yùn)用原理是使用近紅外線感應(yīng)器取得手掌靜脈的分布圖，儲(chǔ)存樣板，進(jìn)而在計(jì)算機(jī)中建立每一個(gè)人獨(dú)特的手掌靜 脈數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)登錄存儲(chǔ)每個(gè)人的手掌靜脈數(shù)據(jù)，還可以在電腦中進(jìn)行管理。
?????? ????? 
非接觸型手掌靜脈傳感器裝置????????? 近紅外線圖像??????????????? 靜脈網(wǎng)圖像 / 手掌的輪廓
本系統(tǒng)對(duì)于門禁管理非常具有高度的安全性。在其它需要身份識(shí)別的場(chǎng)所，例如政府機(jī)關(guān)、大型企事業(yè)單位的資料室，授權(quán)可以進(jìn)入的人員必須通過(guò)本裝置核對(duì)了 他的手掌靜脈圖形以確認(rèn)身份之后才能進(jìn)入。在醫(yī)院的手術(shù)室，因?yàn)椴恍枰鲇|感應(yīng)器，所以醫(yī)生可以戴著手術(shù)套進(jìn)出，手術(shù)室的門禁可以通過(guò)計(jì)算機(jī)管理，這樣可 以減少醫(yī)生走錯(cuò)手術(shù)室的情況。國(guó)外的實(shí)例是病人的病歷數(shù)據(jù)與手掌靜脈的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。當(dāng)如果發(fā)生意外等送入醫(yī)院急救時(shí)，在無(wú)法辨識(shí)病人的身份的情況下，可以 通過(guò)手掌靜脈的數(shù)據(jù)來(lái)查出該病人的身份，再通過(guò)醫(yī)院彼此之間的共享的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以在極短的時(shí)間內(nèi)辨識(shí)病人身份直接取得病歷，減少瑣碎的檢查，在第一時(shí)間進(jìn) 行搶救。在一些需要會(huì)員卡管制進(jìn)出的地方，比如游泳館，對(duì)于會(huì)員來(lái)說(shuō)，在館內(nèi)隨身攜帶會(huì)員卡很不方便，通過(guò)富士通的手掌靜脈識(shí)別系統(tǒng)可以免去這樣的麻煩。 同時(shí)，對(duì)于游泳館的管理單位來(lái)說(shuō)，也不會(huì)出現(xiàn)會(huì)員卡會(huì)被冒用的情況。
2.非接觸型手掌靜脈識(shí)別系統(tǒng)的特長(zhǎng)：
無(wú)需接觸
由于無(wú)需接觸裝置本身，所以衛(wèi)生，同時(shí)可以減少使用者的心理抵觸感。
操作簡(jiǎn)便
只需要把手掌很自然的放在裝置上方即可完成識(shí)別。
識(shí)別精度高
由于手掌靜脈較粗，數(shù)量多，因此可以提高識(shí)別精度。（本人拒絕率為0.01%，他人誤認(rèn)率為0.00008%）
高度的安全性和廣泛的對(duì)應(yīng)性
利用身體內(nèi)部的血管信息，所以極難偽造。通常人的手掌靜脈網(wǎng)互不相同，即使是單卵雙胞胎的也不相同，并且一生不變。對(duì)應(yīng)性強(qiáng)，幾乎適用于任何人。
手掌靜脈識(shí)別與指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別的比較
3.識(shí)別原理：
原理--讀取方法
讀取原理
?。?）用紅外光纖照射手掌。（2）傳感器接收到被手掌反射回來(lái)的近紅外光線。
（3）只讀取靜脈圖像中的靜脈信息。
原理--核對(duì)方法
?。?）核對(duì)過(guò)程圖像的調(diào)整
由于是非接觸型，核對(duì)時(shí)的圖像和登錄時(shí)的圖像在位置，傾斜度、和大小上都會(huì)產(chǎn)生差異。所以需要將核對(duì)的圖像與登錄時(shí)的圖像調(diào)整一致。
裝置可以對(duì)這些問(wèn)題逐步進(jìn)行調(diào)整，使得登錄圖像與核對(duì)圖像吻合。整個(gè)過(guò)程不足一秒。
?。?）核對(duì)
將登錄圖像與核對(duì)圖像進(jìn)行重合后，判斷靜脈形狀是否一致。（為了便于理解，我們將核對(duì)圖像做著色處理，而實(shí)際上圖像是沒(méi)有顏色上的變化的。另外，裝置會(huì)提取靜脈形狀的特征，通過(guò)這些特征進(jìn)行比較。）
?
4.手掌靜脈識(shí)別系統(tǒng)在登陸認(rèn)證中的應(yīng)用
金融系統(tǒng)：ATM（自動(dòng)柜員機(jī)）持卡人確認(rèn)、銀行內(nèi)部數(shù)據(jù)終端（機(jī)房）管理、顧客信息管理、系統(tǒng)開發(fā)信息管理、行員操作系統(tǒng)管理、政府機(jī)關(guān)和公共團(tuán)體、政府機(jī)關(guān)和公共團(tuán)體的終端設(shè)備、居民基本數(shù)據(jù)管理、電子購(gòu)物，支付
醫(yī)療系統(tǒng)：電子病例、藥店終端管理、醫(yī)療終端管理
教育機(jī)關(guān)：學(xué)生信息自助終端、成績(jī)核對(duì)、各種證書的發(fā)行、出勤管理
研究機(jī)關(guān)：研究所內(nèi)專用終端管理、保密室、科研開發(fā)信息管理
5.手掌靜脈識(shí)別系統(tǒng)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用
通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高度的房間訪問(wèn)安全系統(tǒng)的管理
6.手掌靜脈識(shí)別系統(tǒng)在全球應(yīng)用范例
銀行：三菱東京UFJ銀行
ATM以及柜臺(tái)的身分認(rèn)證、客戶保管箱、行員用計(jì)算機(jī)登錄
大學(xué)：日本千葉工業(yè)大學(xué)
個(gè)人數(shù)據(jù)查詢?nèi)绯煽?jī)單等、上課考勤管理、機(jī)房門禁和PC登陸管理、圖書借閱
醫(yī)院：東京大學(xué)附屬醫(yī)院
信息室的門禁管制：辦公室、研究室、主機(jī)室的門禁管制
公寓大廈：Meiwa 房地產(chǎn)公司
大門門禁管制
圖書館：那珂市立圖書館
無(wú)卡進(jìn)出館內(nèi)管制、無(wú)卡借閱圖書
全球最薄光學(xué)式指紋方案產(chǎn)品詳解
1.概述
所謂指紋辨識(shí)，顧名思義就是利用人體手指上獨(dú)有指紋信息進(jìn)行辨識(shí)。做為 眾多生物辨識(shí)技術(shù)的一種，指紋辨識(shí)擁有以下優(yōu)勢(shì)特性：（1）法律認(rèn)可，具不可否認(rèn)性。（2）具與生不變之特性。（3）相對(duì)成本較低及體積較小。（4）發(fā)展 最久，技術(shù)最成熟。（5）十枚指頭，使用方便。
指紋辨識(shí)是平衡安全性與便利性的最佳途徑。經(jīng)過(guò)蘋果手機(jī)的帶動(dòng)，指紋辨識(shí)的觀念與相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品會(huì)走入更多人的生活。例如：指紋鎖省去帶鑰匙的麻煩，汽車指紋遙控器也讓使用者不用擔(dān)心遙控器、汽車被盜等。未來(lái)可預(yù)期更將對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全及付費(fèi)系統(tǒng)提供進(jìn)一步的把關(guān)。
2.指紋識(shí)別裝置組成
常見的指紋辨識(shí)裝置可由兩種元素組成：處理芯片與指紋傳感器。指紋辨識(shí)早年發(fā)展受限于處理芯片處理速度慢與價(jià)格高，隨著高性價(jià)比與省電的ARM處理器興 起，讓指紋辨識(shí)真正可以走入消費(fèi)性市場(chǎng)。指紋傳感器則主要目的是采集一枚完整的指紋影像，常見的有芯片式（Chip Sensor）與光學(xué)式（Optical）兩種，芯片式體積雖小但價(jià)格高且取像面積小，光學(xué)式則價(jià)格低、取像面積大但體積過(guò)大，各有優(yōu)缺點(diǎn)。
?。?）Holtek為了把握產(chǎn)品優(yōu)先導(dǎo)入的時(shí)機(jī)點(diǎn)，積極投入指紋辨識(shí)技術(shù)，結(jié)合轉(zhuǎn)投資策略伙伴金佶科技，再搭配適用于指紋辨識(shí)之Cortex-M3 MCU HT32F2755，完成了超薄型光學(xué)式指紋辨識(shí)系統(tǒng)，以迎合現(xiàn)有小型化及低價(jià)化的潮流。
Cortex-M3 MCU HT32F2755方框圖
詳細(xì)資料：Cortex-M3 MCU HT32F2755
?。?）Holtek之光學(xué)式指紋機(jī)，是基于具有專利的『TrueSecureTM』3D指紋辨識(shí)技術(shù)，透過(guò)特殊材料及光學(xué)系統(tǒng)，可在極短光程內(nèi)取得足夠 有效面積，將整體光學(xué)模塊厚度壓縮至6.5毫米（mm），并兼具了光學(xué)式及芯片式的價(jià)格低、取像面積大及體積小之優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)行中的第二代解決方案厚度則進(jìn)一 步將厚度壓縮至僅為4.9毫米，并已獲部分專用型平板（Tablet）、金融交易及遙控器等市場(chǎng)的青睞。而即將于2014年第四季發(fā)表的第三代解決方案厚 度甚至只有3.0毫米，有助于搶攻極為注重輕薄外型的行動(dòng)裝置市場(chǎng)。
Holtek光學(xué)式指紋模塊可劃分為三類。
GT系列（GT-5110E1/5120E2）是并行接口（Parallel Interface）指紋傳感器，其原始影像數(shù)據(jù)通過(guò)24-pin接口發(fā)送到外部硬件，可提供算法商進(jìn)一步開發(fā)其自有方案。
GT系列內(nèi)部功能簡(jiǎn)化圖
詳細(xì)資料：GT-5110E1 指紋傳感器
GTU系列（GTU-5110B3/B4/B6）則為USB接口指紋傳感器，指紋影像數(shù)據(jù)可以USB接口傳輸至PC或手機(jī)端，Holtek也將提供各主要操作系統(tǒng)所需之相關(guān)驅(qū)動(dòng)，如Windows及Linux等。
GTU系列內(nèi)部功能簡(jiǎn)化圖
詳細(xì)資料：GTU-5110B3 USB指紋模塊
GTM系列（GTM- 5110C2R/C3/C31/C5/C51）則為嵌入式指紋辨識(shí)模塊，主要包括了指紋傳感器以及內(nèi)嵌指紋辨識(shí)算法的Holtek Cortex-M3 MCU，并可以簡(jiǎn)單地以UART或USB接口對(duì)其進(jìn)行相關(guān)指令操作，如建文件、比對(duì)和刪除等，為指紋識(shí)別功能提供一個(gè)快速、便捷的方法。GTM系列依其應(yīng) 用可分別儲(chǔ)存20枚，200枚及2000枚指紋訊息。
GTM系列內(nèi)部功能簡(jiǎn)化圖
詳細(xì)資料：GTM-5110C2R 嵌入式指紋模塊
3.Holtek光學(xué)式指紋模塊，也具有下列明顯優(yōu)點(diǎn)：
☆ 世界最薄光學(xué)指紋傳感器、高解析低失真指紋影像
☆ 面型傳感器、一指按壓，可360度、任一方向辨識(shí)
☆ 影像質(zhì)量穩(wěn)定，一致性高
☆ 經(jīng)特殊處理、可抗干手指及防止假手指
☆ 高性價(jià)比、光學(xué)式可抗靜電、耐用且價(jià)格貼近線性電容式
☆ 完整開發(fā)工具包，包括可靠度報(bào)告、參考源碼、參考機(jī)構(gòu)、電路圖等一應(yīng)俱全。
4.光學(xué)式指紋模塊應(yīng)用
Holtek各系列光學(xué)式指紋模塊不再只局限于高安全度要求之場(chǎng)所，非常適合于不同應(yīng)用領(lǐng)域之系統(tǒng)產(chǎn)品，如：平板計(jì)算機(jī)、智能型手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)身分認(rèn)證、筆 記本電腦、強(qiáng)固型筆電、工業(yè)主機(jī)、計(jì)算機(jī)收款機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤、外接硬盤、指姆碟、電子門鎖、汽車鎖、門禁考勤系統(tǒng)、遙控器保護(hù)、保險(xiǎn)柜、保管箱、置物柜、 槍柜/盒等相關(guān)產(chǎn)品。
基于ARM 的指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
基于指紋識(shí)別的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)門禁系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的前提是滿足用戶的各種需求，利用系統(tǒng)強(qiáng)大的功能以及良好的性價(jià)比，讓用戶得到最好的服務(wù)和最大的利益。方案的設(shè)計(jì)原則：實(shí)用性、穩(wěn)定性、安全性、可擴(kuò)展性和易維護(hù)性。
系統(tǒng)組成
一般RS485門禁控制器只支持128臺(tái)或者256臺(tái)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，而TCP／IP門禁控制器理論上可以支持無(wú)限多臺(tái)門禁設(shè)備。所以TCP／IP網(wǎng)絡(luò)型門禁 控制器是最適合大型大面積的門禁系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的。例如供電部門的變電站門禁的聯(lián)網(wǎng)管理、銀行儲(chǔ)蓄所的門禁管理等都適合這種模式。互聯(lián)網(wǎng)的門禁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。
互聯(lián)網(wǎng)的門禁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
基于指紋識(shí)別的TCP/IP門禁系統(tǒng)方案基本組成：
?。?）管理中心：一臺(tái)連接到門禁控制器或網(wǎng)絡(luò)的PC機(jī)，通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)與其它門禁控制器或PC機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)門禁控制器采集信息的處理和分析，并發(fā)送控制指令，以及對(duì)相應(yīng)的軟件管理。
?。?）門禁管理軟件：管理工作站通過(guò)管理軟件遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)器和各門禁控制器的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)各種管理功能。
?。?）門禁控制器：用于前端信息的采集、傳輸和處理，并控制門禁的電控鎖和門鈴，執(zhí)行處理器下達(dá)的開門、報(bào)警、啟動(dòng)門鈴等指令以及提供通信多機(jī)連接端口等。
?。?）電子門鎖：門禁系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵設(shè)備，用于對(duì)物理通道的控制。
?。?）電力設(shè)備：采用直流電源作為整個(gè)門禁系統(tǒng)的運(yùn)行電源和門鎖電源（一般采用內(nèi)部電源）。
?。?）聯(lián)動(dòng)設(shè)備：可與門禁控制器所有輸入、輸出節(jié)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警、消防報(bào)警等大型系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，一般在門禁管理軟件中對(duì)聯(lián)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的編程設(shè)臵。
?。?）通訊設(shè)備：包括交換機(jī)設(shè)備、路由器和MODEM等，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接。
本文基于ARM9（S3C24lO）設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種指紋識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)型門禁控制器。采用指紋識(shí)別器為前端信息的采集，用以太網(wǎng)控制器實(shí)現(xiàn)門禁控制器與上 位PC機(jī)間的通信，并利用LCD來(lái)實(shí)時(shí)顯示狀態(tài)，并可以提供一些其它的輔助功能，如語(yǔ)音提示、報(bào)警和攝像監(jiān)控等。 指紋型網(wǎng)絡(luò)門禁控制系統(tǒng)框架如下圖所示。
門禁控制系統(tǒng)框圖
指紋識(shí)別算法研究及實(shí)現(xiàn)
指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)大致可以分為兩類：即驗(yàn)證（Verification）和辨識(shí)（Identification）。驗(yàn)證就是通過(guò)把一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)采集到 的指紋與己經(jīng)登記的指紋進(jìn)行一對(duì)一的對(duì)比（1：1）來(lái)確認(rèn)身份的過(guò)程。辨識(shí)則是把現(xiàn)場(chǎng)采集到的指紋同指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的指紋逐一對(duì)比，從中找出與現(xiàn)場(chǎng)指紋相匹 配的指紋，這也叫一對(duì)多匹配（1：N）。驗(yàn)證和辨識(shí)在對(duì)比算法和系統(tǒng)設(shè)計(jì)上各具技術(shù)特點(diǎn)。 所有的生物識(shí)別系統(tǒng)都包括如下幾個(gè)處理過(guò)程：采集、對(duì)比和匹配。指紋識(shí)別處理也一樣，它包括指紋圖像采集、指紋圖像預(yù)處理、特征提取及匹配等過(guò)程。指紋識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示。
指紋識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
門禁控制系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)
門禁控制器的程序流程如下圖所示。
門禁控制器程序流程圖
系統(tǒng)的指紋采集模塊為SPI串口模塊，指紋的采集工作由檢測(cè)到手指中斷開始的，系統(tǒng)檢測(cè)到中斷就會(huì)從串口發(fā)送一個(gè)字符控制FPS200開始采集。FPS200指紋采集采用分行方法對(duì)指紋圖像進(jìn)行采集和傳輸，其指紋采集流程圖如下。
指紋采集流程圖
文章詳情：基于ARM的指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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