目前，我國的各種管理大部分使用證件、磁卡、IC卡和密碼，這些手段無法避免偽造或遺失，密碼也很容易被竊取或遺忘，這些都給管理者和使用者帶來很大的不方便。因此，生物識別技術(shù)應(yīng)運而生?，F(xiàn)在主要的生物特征識別方法有指紋識別、人臉識別、虹膜識別、語聲識別、手形識別、掌紋識別、簽名識別、步態(tài)識別以及靜脈識別、DNA識別，甚至腦電波識別和心電圖識別等。掌形識別技術(shù)是新的一種生物識別技術(shù)，可以很好的解決現(xiàn)有生物識別技術(shù)的瓶頸。我們不妨來了解掌形數(shù)據(jù)的采集、設(shè)計原理?？凑菩螖?shù)據(jù)是如何采集電路為這種新的識別技術(shù)提供準(zhǔn)確、可靠的原始數(shù)據(jù)。

　　針對掌形如何進行數(shù)據(jù)采集

　　光敏單元受亮度制動調(diào)整的白熾燈光的激發(fā)，將人體手掌的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化為按時序串行輸出的電信號，并在脈沖驅(qū)動電路發(fā)出的驅(qū)動脈沖作用下，把模擬圖像信號串行輸出到前置放大電路前端。經(jīng)前置放大電路隔直放大后的模擬圖像信號再經(jīng)過濾波電路近一步降噪后輸出到TMS320C5509DSP處理器內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器進行A/D轉(zhuǎn)換。DSP處理器將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字圖像信號存入外擴SDRAM中，并在采集過程中DSP處理器開始對其進行預(yù)處理得到手掌輪廓，再根據(jù)特征提取分類器的結(jié)構(gòu)算法從處理后的圖像中得到有效的特征參數(shù)，最后與事先采集到的樣本信息進行比對，完成采集識別過程。

　　掌形識別儀的電路設(shè)計原理

　　擴展和時序存儲電路設(shè)計

　　TCD1206線陣CCD光敏單元大小為：14mm×14mm×14mm;如果采集1000行數(shù)據(jù)（對應(yīng)的手掌大小約為30.24cm×14cm，大于世界上最長的手29.6cm×12cm），則對應(yīng)的數(shù)據(jù)量=2106×1000字節(jié)，即本系統(tǒng)每次識別需處理得最大數(shù)據(jù)量約為2M字節(jié)。為了能及時快速地暫存這么大量的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)計中外擴了數(shù)據(jù)寬度為16位、內(nèi)部分為4個Bank、存儲總?cè)萘繛?M字節(jié)的HY57V641620HGSDRAM做為掌形數(shù)據(jù)存儲器。其外擴SDRAM如下圖所示。

　　CCD前級處理電路設(shè)計

　　所選CCD，其直流輸出信號約為4.1V，最大飽和輸出為450mV。因此為了便于后級的相關(guān)雙采樣及數(shù)模轉(zhuǎn)換等處理，必須對該信號進行隔直、放大等前級處理。前級處理的電路如圖所示，其中Q1、Q2、Q3、是射極跟隨器，U2、R3、R4構(gòu)成前置放大電路，放大倍數(shù)為21倍;C1為隔直電容;C2對前置放大電路的帶寬進行限制，以濾除信號中的高頻噪聲和尖峰毛刺;輸出端串接幾歐姆電阻與后級電路做阻抗匹配。

　　跟隨器的輸出阻抗由式得到，其中RS為CCD輸出電阻250W，RB電阻即下圖所示中的R2，b和rbe分別為三級管的電路放大倍數(shù)和體電阻。

　　RO≈（RS//RB） rbe/b（1）

　　Q1選擇ADI公司的低噪聲、低偏移、高電流放大倍數(shù)的三極管MAT-02，Ic低至1mA時其電流放大倍數(shù)b》500，體電阻為0.3W。由式（1）求得射隨電路輸出阻抗小于1W。電路中前置放大器選擇低噪聲電流反饋型運放AD844，其電壓噪聲密度En為2nV/，同相端電流噪聲密度In為12pA/。

　　目前掌形識別系統(tǒng)產(chǎn)品的精確度、穩(wěn)定度和實用性均已獲得市場的肯定及采用。掌形識別系統(tǒng)有一定的穩(wěn)定性和可靠性，多特征點增強了安全性，簡化了操作過程。