随着信息社会对个人身份认证需求的日益增长,生物特征识别技术以及产品已经广泛应用到了社会生活的各个方面。掌纹掌脉识别技术是近十年内诞生的新型生物识别技术,该项技术因具备多模态、防假体、防伪造、高精度等特点,已经在生物识别行业占据一席之地。但是传统的掌纹掌脉识别产品因体积过大与功耗较高等因素还局限在门禁、考勤等市场,在便携式设备以及个人终端市场依然处于空缺态势。为了填补掌纹掌脉识别类产品在便携式领域的空白,本课题研究并设计一款适用于便携式设备与个人终端产品的掌纹掌脉识别模块,该模块基于ARM架构的Cotex-M4内核CPU,具备低功耗、小体积等特点,能够独立完成本地离线认证功能。本课题主要开展了以下工作:改进了光源与光路设计方案。原掌纹掌脉识别系统的光源与光路设计方案的功耗较高,光线利用率较低。本课题将光源系统由6颗可见光LED与12颗红外光LED的数量分别缩减至4颗与8颗,根据TIR透镜原理重新设计了导光透镜,提高了光线利用率并降低了系统的光源功耗,经过图像传感器的参数调整,系统获取的图像亮度与原系统近似。设计了一种小型化掌纹掌脉识别模块的结构。基于改进的光源与光路设计方案,结合当前主流便携式设备的外形尺寸,设计了一种适用于便携式设备的小型化掌纹掌脉识别模块结构。通过对元器件的合理布局,采用层叠式结构设计方案,将系统结构尺寸减小至38x28x16mm。设计了一种基于Cotex-M4的低功耗掌纹掌脉识别模块的硬件电路。针对原掌纹掌脉系统硬件电路功耗高的缺陷,采用基于Cotex-M4架构的CPU设计了一种具备低功耗、可本地离线认证的掌纹掌脉识别模块的硬件电路。通过最小系统选型与设计、电路PCB设计以及电路系统的功率估算,电路预估功耗缩减至2W以内。经过测试,本课题设计的系统最大功率为1890mW,额定功率为1320.5mW,待机功率为25μW,支持20人的本地特征存储与离线认证,识别速度小于2s。本系统可以满足向便携式设备、个人终端设备内集成的需要,本系统的设计填补了掌纹掌脉识别技术在便携式设备与个人终端市场的空白。