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基于FPGA的指纹识别系统

数字感器 FPGA 指纹识别论文

基于FPGA的指纹识别系统

本系统采用Xilinx公司Spartan 3E系列FPGA作为核心控制芯片,通过FPC1011C指纹传感器实现对指纹图象的采集,利用SPI接口传输到FPGA进行数据的存储,在内嵌的MicroBlaze处理器的管理下,使用硬件电路对指纹图象进行指纹中心点求取、图像修剪、可视化扇形、归一化、Gabor滤波、特征编码等处理,从而得到指纹特征点并存入指纹数据库作为建档模版。指纹比对时,采用同样的方法,得到比对模版,然后将比对模版与建档模版利用指纹识别算法进行比对,得出比对结果。该项目利用嵌入式软核实现系统的管理,利用硬件实现识别算法,保证了系统功能的完整性与识别的正确性。其识别速度将明显快于通常使用的基于软件实现的指纹识别系统,且系统更加简单。该识别系统可用于门禁、考勤、证件管理等很多方面,具有很广泛的应用前景。

1、 硬件框图及各模块介绍:

系统采用xilinx公司Spartan-3E 系列FPGA作为核心的控制和运算芯片,数据采集模块由FPC1011C电容式指纹传感器来完成,FPC1011C指纹传感器可以完成指纹图像的采集并用其自带的A/D转换器将指纹图像转换成数字信号,利用SPI接口传送至FPGA进行处理。当处理图像数据时,FPGA将通过其逻辑单元执行指纹中心点求取、图像修剪、可视化扇形、归一化、Gabor滤波、特征编码等一系列操作,从而获得重要的指纹图像信息。

处理之后的图像会根据当前的操作模式被存入FLASH中作为建档模板,或者与当前模板进行匹配。工作前可用键盘对工作模式进行选择,另附带有LCD显示器用来显示模式选择和识别结果。

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