实验装置硬件设计方法

基于数码相机的掌纹识别系统的原理图如图5.1所示。综合考虑数码相机的价格、成像质量和体积，选取Minolta公司生产的DiMAGE Xt型号相机，它的变焦镜头的焦距范围为5.7～17.1 mm，属于卡片机系列，因此体积也比较小，仅为66 mm×86 mm×20 mm。

图5.1　基于数码相机的掌纹识别系统的原理图

为了实现掌纹图像的自动采集和存储，把数码相机的快门部分和电源拆开，将快门线和电源线等与单片机控制模块相连，这样就可以通过单片机来控制数码相机的开机、关机、拍照等操作。单片机控制模块通过串口与PC机相连，这样就可以通过PC机中使用VC（Visual C++6.0）对串口编程来实现掌纹图像的采集和存储等操作，并将后继的预处理、特征提取、匹配判别和数据库操作等都整合到一个VC程序中。(www.xing528.com)

箱体为大小186 mrn×206 mm×106 mm的长方体结构，数码相机、环形光源和单片机开发板都放置在箱体底部，环形光源围绕在数码相机四周，箱体正上方开了一个88 mm×88 mm的区域，来引导用户放置手掌，数码相机所拍摄的掌纹区域即为该部分手掌区域。为了减少光的反射，箱体内壁都涂上了黑色的亚光漆，用户手掌放置到箱体上方矩形开口区域后形成了一个封闭的黑箱结构。

光源系统使用的是市面上的环形日光灯管，它由220 V交流电供电并通过镇流器来镇流。由于该环形日光灯管功率高、发热量比较大，为了降低系统的发热量和功率损耗并增加环形日光灯管的使用寿命，采用光电感应开关来控制环形日光灯管的亮灭：当用户放置手掌到箱体上方时，光电感应开关开启并控制环形日光灯管点亮；当数码相机拍摄手掌完成，用户手掌离开箱体时，光电感应开关自动感应且关闭环形日光灯管。