指纹识别系统及系统硬件设计.pdf

指纹识别系统系统硬件设计

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人的指纹具备的唯一性、终身不变性、易获取和难以复制等特点使得指纹识

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别很早就成为身份识别中的一种技术手段。随着科学技术的发展指纹识别已经成为

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目前最为实用、应用最为广泛的生物识别技术尤其在民用生物识别技术中。指纹识

别技术已经在金融、医疗、公安、门禁系统等领域得到了广泛的应用。

传统的指纹识别系统都是基于PC机的,这种系统具有识别速度快、样本存储量

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大、软件设计技术成熟等优点。但是基于PC机的指纹识别系统由于价格昂贵、移

动性能差、功耗高等缺点限制了其应用的进一步扩大。自二十世纪末以来，半

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导体技术和嵌入式技术的快速发展为人们设计廉价的便携式指纹识别系统提供了一

个技术上的实现平台。本文介绍了一种基于ALTER/公司推出的

）

SOPC（SystemonaProgrammableChip,片上可编程系统技术的指纹识别系统的

设计方案。该系统以ALTERA公司的CycloneII系列FPGA和NIOSII软核处理器为

核心,并采用富士通公司的MBF2O0旨纹采集芯片设计是一种简单实用的嵌入式指纹,

识别系统。

1指纹识别系统原理

指纹识别系统一般由指纹图像采集、指纹图像预处理、指纹特征提取、指纹特征

匹配、特征数据库等几部分组成。指纹识别系统的原理框图如图1所示。该系统首先

；

由指纹采集设备采集到指纹图像并将其转化为数字图像然后对指纹数字图像进行预

，

处理再通过图像增强、分割、平滑、细化等处理过程得到便于指纹特征提取的数字

图像：接着提取细化后的图像细节特征点；最后将提取到的特

，

征与特征数据库中的特征数据进行匹配并输出识别结果。

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1

團描纹说别系统框圈

2系统硬件设计

2.1SOPC技术与NIOSII软核处理器

）

SOPC（SystemonaProgrammableChip,片上可编程系统是ALTERA公司提

出来的一种灵活、高效的SO®决平台。它将处理器、存储器、I/O口、LVDSCDF等

系统设计所需要的功能模块集成到一个PLD器件上,从而构建成一个可编

，

程的片上系统。基于SOP（技术的系统设计十分灵活用户可以根据自己的实际要

，，

求并利用IPCore资源组合构建出不同的应用系统从而实现软硬件协同设计。