[发明专利]一种嵌入式指纹采集仪

说明书

技术领域

本发明涉及应用电子技术领域和生物身份识别技术领域，特别是一种基于嵌入式系统的指纹采集仪。

背景技术

普通的图像可以直接用照相机等设备进行拍照取样并随时存储，而指纹图像不同于普通照片，它并不能够很轻易得被采集和存储，使得如何有效获取指纹信息成为了一项重要课题。为解决这一问题，人们探索和设计了很多指纹采集方案和专门的指纹采集结构。

目前市场上有很多传统的指纹采集模块，主要利用光学方式和电学等方式对指纹进行采集。这些采集模块普遍问题在于：1、需要依赖PC上位机的控制，不能独立的进行工作，不利于携带和进行现场指纹采集；2、部分指纹采集器输出接口复杂、不易于通信连接和控制、没有标准的通信接口协议，对于需要获得原始指纹图像信息的用户来说比较困难；3、缺少独立的可视化应用界面，并且很少能够显示出指纹图像供用户进行质量鉴别；4、指纹图像的采样格式和尺寸往往固定，不能够按照用户要求进行调整和设置。

在嵌入式技术迅速发展的今天，指纹识别领域对于嵌入式技术的需求也在日益增长，特别在指纹采集方面，人们期待利用嵌入式技术，灵活方便的获得指纹图像信息，并支持指纹图像的采集和后期处理，利于指纹算法应用的拓展。

发明内容

要解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提供一种嵌入式指纹采集仪，解决现有技术中指纹采集必须依赖上位机工作、输出口通信接口复杂和控制协议繁琐的技术问题。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种嵌入式指纹采集仪，包括指纹图像采集器、嵌入式主控模块和外部存储器；所述嵌入式主控模块分别与指纹图像采集器和外部存储器相连；

所述指纹图像采集器包括CMOS图像传感器、USB摄像头转换芯片和USB连接器，所述嵌入式主控模块上连接有USB接口控制芯片，所述USB连接器与USB接口控制芯片相适配，所述CMOS图像传感器采集指纹并通过USB摄像头转换芯片和USB连接器与USB接口控制芯片相连进行相互通信。

进一步的，在本发明中，所述嵌入式主控模块上设有图像设置模块。所述图像设置模块包括设置指纹图像采集器输出图像格式和输出图像尺寸。

进一步的，在本发明中，所述外部存储器为SD卡。存储在SD卡中的图像可以被PC读取，便于做进一步处理。

进一步的，在本发明中，所述嵌入式主控模块的主控制器为32位嵌入式微处理器，主频在80Mhz以上。该微处理器能够支持USB数据通信，支持LCD、SD卡等外设即可。

进一步的，在本发明中，所述嵌入式主控模块还连接至LCD液晶显示屏，所述液晶显示屏上显示GUI图形用户界面，所述GUI图形用户界面上设置有图像尺寸选择按钮、图像格式选择按钮、指纹采样按钮、指纹显示按钮、指纹保存按钮和指纹图像显示区。

进一步的，在本发明中，所述嵌入式主控模块还包括NAND FLASH存储器，所述NAND FLASH存储器为可编程ROM。NAND FLASH存储器用于存储和临时保存采集到的指纹图像，当用户需要后续开发，只需将能实现相应功能的应用模块写入NANDFLASH存储器中即可。

进一步的，在本发明中，所述GUI图形用户界面还包括指纹名称栏，所述嵌入式主控模块上设有触屏输入模块。在所述指纹名称栏中填入8位数字序列给指纹命名，点击“指纹保存”按钮将指纹图像和指纹名称一起保存。

有益效果：

本发明提供了一种USB接口的指纹图像采集器，指纹图像采集器可以通过USB接口方便地与嵌入式主控模块进行硬件连接，避免了繁琐的通信接口和控制协议，解决了市场上很多Camera接口指纹传感器存在的与上位机通信困难的问题；所述USB接口的指纹图像采集器支持热插拔功能，不仅可以连接到一般的嵌入式平台上，还能连接到PC上，具有很好的普适性。

另外根据所述指纹图像采集器的特征设计了专门用于控制指纹采样、显示和存储的嵌入式主控模块，在不依赖PC上位机的情况下根据用户需求灵活地调整指纹图像输出图像尺寸和输出图像格式；在结合LCD液晶显示屏、SD卡外部存储器的基础上，组建成能够进行可视化GUI图形用户界面操作的嵌入式指纹采集仪。

同时NAND FLASH存储器提供了应用模块扩展接口，可用于后续开发。