基于汇聚式处理器的生物认证系统设计

鼠标虹膜识别系统设计

电脑中保存有敏感数据，如何有效避免非授权用户使用电脑？韩国首尔的Qritek公司利用其创新型IRIBIO鼠标虹膜识别系统可以帮助您“密切注视”所使用的电脑。Qritek公司的IRIBIO鼠标系统工作过程如下：用户拿起鼠标，向凹面镜望去以聚焦眼睛，鼠标上的虹膜照相机开始计算眼睛位置，根据眼睛的行为、感光、大小，以及东西方国家眼睛形状的差异等进行调整；接着，照相机进行黑白成像并进行大量相关处理；最后，将获得的虹膜信息与数据库中存储的模版进行核对。

该系统使用了微型照相机与嵌入式虹膜认证引擎电路板，这些都安装在体积紧凑的计算机鼠标中，实现了与主计算机的物理与逻辑分离。因此，它显著区别于其它生物认证系统，IRIBIO鼠标不会把您重要的个人生物数据注册或存储在电脑硬盘上，同时内置的虹膜辨认运算是在鼠标内的微处理器上实现的，注册及识别过程在鼠标内部进行，与PC机分开，可以避免被病毒感染或被网络黑客盗取，嵌入在鼠标内部的软件利用用户特有的虹膜模式作为口令处理认证。



图3：基于Blackfin处理器的IRIBIO鼠标应用示意图。

Qritek公司为该产品选择处理器的最终目标，是为用户提供快速但极具成本效益的认证解决方案。IRIBIO鼠标内部嵌入的处理器，不仅需要在极小占位面积情况下承担诸多功能，而且要价格合理、功耗低。对于Qritek公司来说，快速视频处理能力非常重要，其所采用的BF533处理器的500 MHz运行速度不仅能够提供所需的性能，而且价格适中。该处理器片上内存达148KB，对于Qritek的IRIBIO鼠标产品来说这是另一个极具吸引力的特性，可以很轻松地满足Qritek公司的虹膜识别算法对存储空间的要求。

BF533将高性能内核与行业标准接口组合，因而可以让Qritek不必采用高成本的外部组件。Blackfin处理器内置的系统外设包括UART端口、SPI端口、两个串行端口（SPORT）和四个通用定时器、一个实时时钟、一个看门狗定时器和一个并行外设接口（PPI），从而加强了处理器的系统扩展特性。Qritek公司利用Blackfin处理器的I/O功能来控制白光LED和红外LED，并连接CMOS传感器。

Blackfin处理器的高速性能与Qritek公司的快速算法相结合，使该产品的虹膜信息注册只需要7"10秒，而虹膜识别仅需要1"2秒，在同类产品中具有十分明显的性能优势。

工具支持

任何一款产品解决方案的选择都不可能抛开其它因素而仅局限于性能，方案的实现成本和配套技术支持也很重要。

Suprema公司除了采用ADI公司的Blackfin处理器外，还充分利用了其仿真工具，采用了ADI公司的集成软件开发和调试环境——VisualDSP++软件，该工具使Suprema公司自始至终地在统一的界面中管理其设计方案。此外，Suprema公司还采用了VisualDSP++内核（VDK）库用于任务调度和处理器之间的通信，从而能使Suprema充分利用先进的调度和资源分配方法，以便专门解决存储器分配和定时约束条件问题。这些工具帮助Suprema公司更有效地利用例程代码，无须从头开始设计，因此节省了开发和调试时间。