Ⅰ 基於verilog HDL的FPGA控制指紋識別的設計
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探討的結果的好
比
Ⅱ 開發一個指紋識別系統要採用什麼方法
指紋識別技術通過分析指紋的局部特徵，從中抽取詳盡的特徵點，從而可靠地確認個身份。指紋識別的優點指紋作為人體獨一無二的特徵，它的復雜度可以提供用於鑒別的足夠特徵，具有極高的安全性。相對於其他身份認證技術，指紋識別是一種更為理想的身份認證技術，指紋識別不僅具有許多獨到的信息安全優點，更重要的是具有很高的實用性、可行性，已經廣泛應用於金融、電子商務以及安全性能要求教高的行業中。
目前多數指紋識別系統是將指紋圖象採集到計算機中，利用計算機進行識別。外一些公司生產的獨立指紋識別系統，價格比較高昂。些都限制了指紋識別技術的普及。因此，研究開發快速、識別率高、廉價的獨立指紋識別系統具有很大的市場前景和重要的科學研究價值。
本文提出了一種新型基於DSP的指紋識別系統，硬體上利用DSP的高速處理能力，構建高速的數據處理平台，軟體上考DSP和硬體邏輯的處理特點，對傳統的指紋演算法進行改進，滿足實時性和可靠性要求。
2 硬體系統結構
系統的原理框圖如圖（1）所示：
圖（1）系統結構框圖
本系統整體上可以分為圖像採集模塊、圖像處理及識別模塊以及輸出模塊三部分組成。
2.1 圖像採集模塊
圖像採集模塊中，由於指紋識別系統中並不需要實時觀察圖像，所以對感測器要求不是很高，一般的黑白數字CMOS感測器都能滿足要求。本系統中採用了一款300萬象素的高清晰度黑白感測器作為圖像獲取器件，非常適合作為指紋圖像感測器使用。主要考慮到CMOS器件成本低、解析度高、可靠性好的優點。缺點為當手指汗液多或乾裂時成像質量可能變差。在圖像識別過程中，採用了基於GABOR的增強演算法，基本上可以克服由此造成的影響。
2.2 圖像處理及識別模塊
圖像處理及識別模塊的結構關繫到系統的性能的總體水平，採用FPGA+DSP的體系結構有利於構建高效的數據處理流程和方便處理任務的分配，提高系統的並行程度和資源利用率。系統中的SRAM、SDRAM、FLASH直接連到DSP上供其使用：FLASH用於存放程序和一些固定的表格數據；SDRAM作為DSP的系統內存，用於系統程序的運行；SRAM是高速的數據存儲區，用於存放程序運行是產生的臨時變數。而DDR SDRAM是專門用於存放採集到的指紋數據以及預處理過程中計算得到的象素點梯度數據等一些大容量的數據塊，直接連接到FPGA，是系統中最高速的內存區域。FPGA除了作為DSP處理器的擴展匯流排介面外，還分擔了部分數據處理任務，因為僅僅靠一塊DSP是不能勝任所有的運算和控制任務的，指紋數據處理時，經常會遇到一些繁瑣的加減運算和比邏輯運算，通常這部分都是由FPGA代為處理的，考慮到指紋處理演算法的特殊性，同時還要兼顧實現DDR控制功能。
由於指紋識別過程中數學運算量大，因此程序設計不可避免的需要較大的存儲空間，為了提高整體性能，需要把繁重的運算任務交給DSP處理，而圖像採集部分則要盡可能少的佔用DSP時間。另外，利用圖像採集的間隙，或是圖像採集的同時，由硬體完成一部分簡單而繁瑣的運算可以分擔DSP的處理任務，提高處理的並行度，滿足對實時性的要求。本系統採用了TMS320VC5402，其運算速度快，並且具有很高的性價比。系統中採集到的8bits灰度指紋圖像，每個像素佔用一個位元組，圖像尺寸為512×512個像素大小，存儲一幀圖像需要256k位元組存貯空間。DSP單元是整個指紋處理系統的核心，負責對指紋進行實時處理。
2.3 輸出模塊
作為獨立的指紋識別系統，經過系統識別的數據可以通過LCD直接顯示出來。系統在設計時，也可以將系統作為終端使用，即通過FPGA擴展出乙太網介面，作為需要通過網路傳送指紋庫數據的大型指紋識別系統終端。
3 指紋識別演算法
指紋識別演算法是指紋識別的核心，本系統中採用的指紋識別演算法流程如圖（2）所示。
圖（2）指紋識別演算法流程
圖像增強是指紋圖像預處理需要解決的核心問題，指紋圖像增強的主要目的是為了消除雜訊，改善圖像質量，便於特徵提取。由於指紋紋理由相間的脊線和谷線組成。這些紋理蘊涵了大量的信息，如紋理方向、紋理密度等等。在指紋圖像的不同區域，這樣的信息是不同的。指紋圖像增強演算法就是利用圖像信息的區域性差異來實現的。傳統的指紋圖像增強就是利用圖像的紋理方向信息，構造方向濾波器模板來實現濾波的。濾波器構造的簡單性和指紋圖像復雜性的矛盾限制了其作用的有效性。本系統中採用的是參考了指紋圖像紋理頻率信息，並且以GABOR變換這個能夠同時對圖像局部結構的方向和空域頻率進行解析的最優濾波器作為濾波器的模板，因而極大的改善了增強演算法的效果。
3.1 脊線方向
除奇異區外，指紋圖像在一個足夠小的區域內，紋理近似於相互平行的直線，這就是指紋圖像的方向性特徵。方向性特徵是指紋圖像中最為明顯的特徵之一，它以簡化的形式直觀的反映指紋圖像的基本形態特徵，因而被廣泛應用於指紋圖像的分類、增強、特徵提取等方面。
提取脊線方向方法為：
⑴ 將指紋圖像分割成足夠小的子塊，以滿足塊中紋理近似平行的條件。
3.2 脊線頻率
指紋紋理除了具有穩定的方向性特徵外，還具有穩定的頻率性特點。在指紋圖像的一個局部區域內，脊線和谷線的紋理走向平行，同時沿脊谷方向的灰度分布近似於正弦包絡。
脊線頻率被定義為兩條脊線之間間距的倒數。通過定位該包絡中極大、極小值點，就能得到相應的脊線間距和谷線間距，進而計算出脊線頻率。
3.3 GABOR濾波器
GABOR變換由於具有最佳時域和頻域連接解析度的特點，能夠同時對圖像局部結構的方向和空域頻率進行解析，可以很好地兼顧指紋圖像的脊線方向和脊線頻率信息。
本系統中採用GABOR濾波器函數的實部作為模板，以與子塊紋線方向垂直的方向作為濾波器方向，以脊線頻率作為濾波器頻率來構建濾波器。濾波過程如下式所示：
其中， 為原始圖像灰度， 是GABOR濾波後的圖像灰度，W為濾波器模板大小，S為模板系數和， 為子塊的域方向值。需要注意的是GABOR濾波器中的 與指紋文理方向垂直。對 和 的取值需要進行折衷，取值越大，則濾波器的抗噪性能越好，但也容易聲成假的脊線。這里取 和 。
3.4 指紋匹配
本系統中指紋匹配採用基於特徵點集合匹配的校準演算法，該演算法多為簡單的比較邏輯和加減運算，不需要用到DSP處理單元。
4 系統處理流程
整個系統的處理的過程分為四個步驟：
⑴ 從圖像感測器輸出的指紋圖像首先送到FPGA緩沖，同時運用設計好的預處理模塊對數據進行處理，得到各像素點的梯度值以及子塊中極大值點的坐標，所有這些數據連同原始數據以突發模式存入DDR SDRAM中；
⑵ DSP通過FPGA從DDR SDRAM中讀取所有相關數據，計算出脊線方向和脊線頻率，然後利用GABOR對原始數據進行濾波，處理後的圖像數據再通過FPGA存入DDR SDRAM中，因此在DDR SDRAM的輸入輸出端都需要進行緩沖；
⑶ 根據DSP處理的指令要求，從DDR SDRAM中讀出濾波後的數據，由FPGA內部的比較邏輯提取出指紋圖像中每行（每列）中的極大值點，送到DSP進行進一步處理，完成指紋圖像脊線提取；
⑷ 由DSP完成匹配識別演算法，並輸出處理結果。
5 結論
以上設計方案綜合考慮了各方面因素，兼顧了DSP處理器和FPGA協處理器的性能狀況和資源需求來分配任務，而且在數據採集的同時完成了指紋方向和頻率提取的部分運算，減少了內存操作的次數，採用的根據系統特點優化的基於GABOR的增強演算法，提高了系統的實時性，滿足應用要求。
Ⅲ 請問有沒有基於MATLAB做指紋識別的畢業設計的大神啊
這個我也在找，，，還沒找到
Ⅳ 簡述指紋識別技術的工作原理和過程
指紋識別模塊是通過特定的感應模組實現對於個體指紋特徵的識別。簡單來說，每一個指紋手機都會擁有一個指紋識別模塊，通過該模塊將用戶的指紋收集並轉化成數據，存儲在手機存儲的特定區域，在使用的時候進行調用，而不同的指紋識別技術收集指紋的方式也有所不同。
指紋識別的前提是要進行指紋採集，在採集方式上，目前主要分兩種：滑動式和按壓式。
手機指紋識別技術要用到屏幕指紋模組，屏幕指紋模組的靈敏度、識別度、流暢度等性能需要通過測試才能得知，因此需要用大電流彈片微針模組作為連接，進行電流的導通，在電流傳輸過程中，起到穩定連接的作用，保證電流流暢不衰減，保證測試的穩定性。
Ⅳ 指紋識別方案包括哪些內容
指紋識別即指通過比較不同指紋的細節特徵點來進行鑒別。參考華本國際的指版紋識別方案，指紋權識別方案一般包括以下幾點內容：
1、指紋識別硬體設備
2、指紋識別軟體設備
3、數據管理中心
4、控制器
5、網路伺服器
6、其他根據具體方案所做的其他定製內容
Ⅵ 指紋識別控制系統包括哪些組成部分,哪裡有買的
指紋識別控制系統由四個模塊組成，包括指紋模塊，數字信號處理器，微控制器，液晶顯示器。如果需要，中立智能設備有的
Ⅶ 指紋鎖的開啟方式原理設計是哪些
指紋鎖的工作原理
LABISOLUTION
2018-07-31
關注
鎖是我們日常生活中不可或缺的工具，早期的機械鎖，相信大家都不陌生，其內部的機構如下：
因為工藝問題，很容易被小偷撬開。
隨著科技的發展，鎖的工作原理還是差不多，但是其工藝已經讓小偷扭頭就走的地步了，外殼鋅合金一體成型，鎖芯藏的很深，從鎖眼很難再輕易打開了，尤其是把電子技術和機械技術結合起來，如指紋鎖，密碼鎖，讓人省去了忘記帶鑰匙的煩惱。
下面來普科技帶您看看指紋鎖有些什麼技術：
一.指紋是人的手指正麵皮膚上有規律排列卻又不盡相同的紋線。指紋中的中斷、分叉或轉折而形成的點就是細節特徵點，而這些細節特徵點，就提供了指紋唯一性的確認信息。而指紋識別感測器就是通過記錄指紋紋路的方向，並將其數字化，形成一個獨一無二的鑰匙，並以解鎖。目前指紋鎖採集指紋的方式主要有兩種，光學式和電容式（半導體式）。
1、光學式
光學指紋頭通過計算光線在指紋的溝和脊與採集窗的不同距離而獲取指紋信息，當手指有汗漬或採集窗有水分，就會影響光線的傳遞與距離，導致所獲取的指紋信息與原來儲存的信息有誤，因此指紋鎖識別失靈；
2、電容式
電容式（半導體式）指紋識別感測器周邊均鍍上了狹長的電極，當手指按到指紋採集窗時，由於人體是一個電場，用戶指紋紋路和感測器表面會形成一個耦合電容，對於高頻電流來說，電容是直接導體，於是手指就會從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流從周邊的電極中流出，並且流經周邊電極的電流與指紋到周邊的距離成正比，控制器通過對電流比例的精確計算，得出觸摸紋路相關數據。由於水是導電的，當手指有汗或者採集窗有水漬的情況下使用指紋識別時，電流就會被影響，所以上面的計算就不準了，相對光學的來說，還是要先進一些的。
Ⅷ 基於指紋識別的智能儀器櫃設計
無論什麼鎖，其本質還是機械產品。指紋鎖屬於運用現代高科技改造傳統產業的典範，它的核心技術首先還是機械技術的把握。機械技術主要由以下四方面： 1、前後面板的合理設計，即外觀，是顯著區別於同類產品的標志，更重要內部的結構布局，直接決定著產品的穩定性與功能發揮。這個過程，涉及設計、模具製作、表面處理等多個環節。因此，款式越多的廠家，相對來說，開發設計能力更強，穩定性更好些。 2、鎖體。即能與門相聯的鎖舌的母體。鎖體的好壞，直接決定著產品的壽命。這是機械技術中，最最核心的技術，也是指紋鎖的命脈所在，也是行業中，最難解決的問題。95%的現有生產單位無法解決該問題，主要通過外購的方式配套。有實力的廠家，擁用自行設計、開發鎖體的能力。因此，鎖體是真正體現廠家技術水平的核心部件，也是整把指紋鎖的核心技術所在。 3、電機。電機是驅動器。就像電腦的驅動軟體一樣。是電子與機械的連接設備，力量的轉換中樞，起著承上啟下的重大作用。電機若停止工作或障礙，鎖將會自動開啟和無法鎖定。 4、指紋模塊及應用系統。這是電子部份的基礎。指紋模塊，同行功能相差無幾，主要還是看使用的是哪家的晶元，使用的是哪家的演算法，經過了長期的市場驗證，效果很好
Ⅸ 基於單片機的指紋識別系統設計方案
不清楚你要問什麼，直接買個指紋模塊就是咯，不需要你對指紋採集器做什麼，該模塊自帶dsp處理晶元，已經對指紋處理了，單片機只需要進行比對即可，一般是串口通訊
Ⅹ 銀科指紋密碼鎖的指紋識別技術設計原理是什麼
指紋鎖的技術原理：指紋是指手指末端正麵皮膚上凸凹不平的紋路，這些紋路在圖案、斷點和交點上是各不相同的，在信息處理中將它們稱作「特徵」，醫學上已經證明這些特徵對於每個手指都是不同的，而且這些特徵具有唯一性和永久性。