目前生物識(shí)別——活體指紋識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，其中Veridicon推出的I-touch半導(dǎo)體指紋傳感器是一個(gè)300×300點(diǎn)陣、分辨率為 500DPI的低功耗傳感器件，內(nèi)部集成有溫度傳感器和電阻傳感器，因而可以防止電子欺詐。該傳感器具有“體積小、成本低、耗電小、安全性高”等優(yōu)點(diǎn)，而且該芯片表面覆蓋有傳利保護(hù)的防護(hù)層，可有效防止磨損、腐蝕等，從而得到很多指紋識(shí)別系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商的使用。但在開(kāi)發(fā)使用I-touch指紋傳感器過(guò)程中同時(shí)也 現(xiàn)I-touch器件對(duì)有效圖像捕捉效率存在美中不足的問(wèn)題，因而需要進(jìn)行一些改裝。

1 有效指紋圖像的確認(rèn)及存在問(wèn)題

指紋圖像捕捉系統(tǒng)在工作時(shí)，只有連續(xù)兩次捕捉的圖像相同才可決定這個(gè)圖像是有效圖像。而在實(shí)際使用過(guò)程中，往往是傳感器先啟動(dòng)了掃描程序，然后被檢者和放入手指進(jìn)行掃描，所以，開(kāi)始時(shí)可能只是掃到一個(gè)不完整的指紋圖像，等到下一次掃描時(shí)，才得到一個(gè)完整的指紋圖像，這樣，就得到兩個(gè)不相同的圖像，因而必須進(jìn)行第三次掃描，但在第三次掃描還未結(jié)束時(shí)，被檢者由于在傳感器上停留的時(shí)間太長(zhǎng)而造成不耐煩，可能又把手指取出或移動(dòng)，這樣將使最后得出的三個(gè)圖像都不一樣，從而使傳感器會(huì)返回一個(gè)無(wú)效圖像。其最后結(jié)果是被檢者要重新掃描指紋。

由于I-touch指紋傳感器工作啟動(dòng)模式只有兩種設(shè)定，一是由程序員預(yù)設(shè)“回車(chē)”鍵啟動(dòng)；另一種是開(kāi)機(jī)后即自動(dòng)連續(xù)進(jìn)行。而I-touch指紋傳感器沒(méi)有識(shí)別和控制被檢者是否正確操作的感應(yīng)裝置。所以上述兩種啟動(dòng)模式都存在著在其啟動(dòng)時(shí)被檢者的手指未放置到位以致產(chǎn)生空掃描或不完整掃描而形成無(wú)效圖像、需要多次操作、影響工作效率的問(wèn)題。

2 啟動(dòng)與同步的改進(jìn)設(shè)計(jì)

2.1 手指與位觸動(dòng)開(kāi)關(guān)

經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究和多次試驗(yàn)，筆者在I-touch指紋傳感器中加裝了一個(gè)手指到位開(kāi)關(guān)，只有手指完全到位，系統(tǒng)才開(kāi)始啟動(dòng)指紋掃描程序，從而有效地解決了工作啟動(dòng)與被檢手指到位不同步的問(wèn)題。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，該設(shè)計(jì)是在I-touch指紋傳感器中加裝了兩個(gè)觸點(diǎn)，其中一個(gè)觸點(diǎn)由單片機(jī)P1.0腳引出，另一個(gè)直接與地連接。并在滑塊的A點(diǎn)加裝了一個(gè)金屬塊，從而形成一個(gè)觸動(dòng)開(kāi)關(guān)。工作時(shí)，使被檢手指推動(dòng)滑塊，由滑槽的B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)，待完全到位時(shí)，正好接通兩個(gè)觸點(diǎn)，并同時(shí)使單片機(jī)的輸入P1.0腳置低電平，形成單片機(jī)輸入信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)與PC機(jī)接口立即啟動(dòng)I-touch指紋傳感器，開(kāi)始進(jìn)行指紋掃描。

2.2 觸動(dòng)開(kāi)關(guān)硬件電路

圖2為觸動(dòng)開(kāi)關(guān)中單片機(jī)與PC機(jī)接口設(shè)計(jì)的硬件電路圖。本電路采用ATML89C51、MAX232及一些外圍元件構(gòu)成串口通訊電路。

電路工作時(shí)，開(kāi)關(guān)1接通，P1.0腳由高電平變成低電平，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到P1.0輸入端為低電平時(shí)，即通過(guò)MAX232向PC機(jī)串口傳送“S”信號(hào)，使PC 機(jī)控制指紋傳感器執(zhí)行掃描程序。當(dāng)PC機(jī)要集指紋圖像完成時(shí)，再由com2口向單片機(jī)發(fā)出“E”信號(hào)表示結(jié)束，并將P2.0置低電平，同時(shí)使指示燈發(fā)亮，向用戶表明指紋采集完成。用戶此時(shí)手指即可離開(kāi)。

2.3 程序設(shè)計(jì)

PC機(jī)端程序采用DHLPHI語(yǔ)言編寫(xiě)，程序框圖如圖3所示，單片機(jī)程序采用C51語(yǔ)言編寫(xiě)，程序框圖見(jiàn)圖4，以下是DELPHI程序代碼：

本程序采用Comport控件，可用來(lái)實(shí)現(xiàn)基于WIN9X平臺(tái)與單片機(jī)的串口通訊。

Procedure TMAINFORMA.ComPort11RxChar（Sender:Tobject;Count:Integer）;

Begin

ComPort11.ReadStr（Str，Count）;

If str=‘S’then

Timer40.enabled：=true;//執(zhí)行指紋采集模塊

End;

//輸出控制模塊；

ComPort11.WriteStr（‘E’）;//輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)

單片機(jī)C51程序代碼如下：

#include io51.h“

void DELAY（unsigned int value）

{

while（value》0） value--;

}

bit FLAG0=0;

static const char TAB［］=“S”；

main（）

{

char c=0;

SCON=0x50;

TMOD=0x20;

TH1=0xe6;

TR1=1;

While（1）

{

do

{

if （RI= =1）

{

R1=0;

P2=～SBUF;

DELAY（3000）;

P2=0xff;

}

}

while （P1-0！=0）;

DELAY（2000）;

SBUF=TAB［C］;

while（TI！=1）;

TI=0;

}

}

3 結(jié)束語(yǔ)

本設(shè)計(jì)已成功地應(yīng)用到湛江師院開(kāi)發(fā)的活體指紋識(shí)別通道系統(tǒng)及學(xué)生指紋管理系統(tǒng)中，效果良好，正常操作約0.2～0.3秒內(nèi)一般都能正常完成指紋集。可明顯提高指紋有效圖像采集的速率。若應(yīng)用在替代體指紋識(shí)別的通道中，則效果更為明顯。