系统采用光学指纹传感器与 ARM Cortex-M3 内核、意法半导体公司的 32 位高性能单片机 STM32F205RE 组成功能主体，采用 Sobel 边缘检测算子、Gabor 滤波、图像二值化等图像采集与处理算法对指纹图像进行识别，构建了小体积的嵌入式指纹识别模块，具有积木式嵌入、微功耗、程序接口简单易用、便于二次开发、识别准确度高、性价比高等特点。

系统硬件电路设计

整个系统构成了一体化光学指纹识别模块。模块设计采用光学暗背景成像原理，并加入专用的活体检测芯片，在解决干手指效应的同时解决残留指纹误识别、橡胶假指纹等问题。

图所示为光学 GC0307 CMOS 图像采集芯片应用电路原理图。该款 CMOS 图像采集芯片是高精度、低功耗、微体积高性能相机的内置式组件，它把实现优质 VGA 影像的 CMOS 影像传感器与高度集成的影像处理器、嵌入式电源和高质量的透镜组结合在一起，输出 JPEG 图像或图像视频流，支持 8/10 位数字传输 JPEG 图像和 YCbCr 接口，提供了完整的影像解决方案。

CMOS 图像采集芯片功能输出串行数据引脚、时钟信号引脚、复位引脚、串行总线引脚等都接入 STM32F205RE 的 GPIO 口，通过 GPIO 口模拟时序读取 CMOS 芯片采集到的图像信息。由于 STM32F205RE 的 GPIO 口工作频率可达 120MHz，因而可以非常准确高效地模拟时序；实测 640×480 的原始图像能以 10 帧/s 的速度采集到主处理器 STM32F205RE 中进行图像处理。