Ⅰ 基于verilog HDL的FPGA控制指纹识别的设计
于verilog HDL的FPGA控制指纹识别的设计
探讨的结果的好
比
Ⅱ 开发一个指纹识别系统要采用什么方法
指纹识别技术通过分析指纹的局部特征，从中抽取详尽的特征点，从而可靠地确认个身份。指纹识别的优点指纹作为人体独一无二的特征，它的复杂度可以提供用于鉴别的足够特征，具有极高的安全性。相对于其他身份认证技术，指纹识别是一种更为理想的身份认证技术，指纹识别不仅具有许多独到的信息安全优点，更重要的是具有很高的实用性、可行性，已经广泛应用于金融、电子商务以及安全性能要求教高的行业中。
目前多数指纹识别系统是将指纹图象采集到计算机中，利用计算机进行识别。外一些公司生产的独立指纹识别系统，价格比较高昂。些都限制了指纹识别技术的普及。因此，研究开发快速、识别率高、廉价的独立指纹识别系统具有很大的市场前景和重要的科学研究价值。
本文提出了一种新型基于DSP的指纹识别系统，硬件上利用DSP的高速处理能力，构建高速的数据处理平台，软件上考DSP和硬件逻辑的处理特点，对传统的指纹算法进行改进，满足实时性和可靠性要求。
2 硬件系统结构
系统的原理框图如图（1）所示：
图（1）系统结构框图
本系统整体上可以分为图像采集模块、图像处理及识别模块以及输出模块三部分组成。
2.1 图像采集模块
图像采集模块中，由于指纹识别系统中并不需要实时观察图像，所以对传感器要求不是很高，一般的黑白数字CMOS传感器都能满足要求。本系统中采用了一款300万象素的高清晰度黑白传感器作为图像获取器件，非常适合作为指纹图像传感器使用。主要考虑到CMOS器件成本低、分辨率高、可靠性好的优点。缺点为当手指汗液多或干裂时成像质量可能变差。在图像识别过程中，采用了基于GABOR的增强算法，基本上可以克服由此造成的影响。
2.2 图像处理及识别模块
图像处理及识别模块的结构关系到系统的性能的总体水平，采用FPGA+DSP的体系结构有利于构建高效的数据处理流程和方便处理任务的分配，提高系统的并行程度和资源利用率。系统中的SRAM、SDRAM、FLASH直接连到DSP上供其使用：FLASH用于存放程序和一些固定的表格数据；SDRAM作为DSP的系统内存，用于系统程序的运行；SRAM是高速的数据存储区，用于存放程序运行是产生的临时变量。而DDR SDRAM是专门用于存放采集到的指纹数据以及预处理过程中计算得到的象素点梯度数据等一些大容量的数据块，直接连接到FPGA，是系统中最高速的内存区域。FPGA除了作为DSP处理器的扩展总线接口外，还分担了部分数据处理任务，因为仅仅靠一块DSP是不能胜任所有的运算和控制任务的，指纹数据处理时，经常会遇到一些繁琐的加减运算和比逻辑运算，通常这部分都是由FPGA代为处理的，考虑到指纹处理算法的特殊性，同时还要兼顾实现DDR控制功能。
由于指纹识别过程中数学运算量大，因此程序设计不可避免的需要较大的存储空间，为了提高整体性能，需要把繁重的运算任务交给DSP处理，而图像采集部分则要尽可能少的占用DSP时间。另外，利用图像采集的间隙，或是图像采集的同时，由硬件完成一部分简单而繁琐的运算可以分担DSP的处理任务，提高处理的并行度，满足对实时性的要求。本系统采用了TMS320VC5402，其运算速度快，并且具有很高的性价比。系统中采集到的8bits灰度指纹图像，每个像素占用一个字节，图像尺寸为512×512个像素大小，存储一帧图像需要256k字节存贮空间。DSP单元是整个指纹处理系统的核心，负责对指纹进行实时处理。
2.3 输出模块
作为独立的指纹识别系统，经过系统识别的数据可以通过LCD直接显示出来。系统在设计时，也可以将系统作为终端使用，即通过FPGA扩展出以太网接口，作为需要通过网络传送指纹库数据的大型指纹识别系统终端。
3 指纹识别算法
指纹识别算法是指纹识别的核心，本系统中采用的指纹识别算法流程如图（2）所示。
图（2）指纹识别算法流程
图像增强是指纹图像预处理需要解决的核心问题，指纹图像增强的主要目的是为了消除噪声，改善图像质量，便于特征提取。由于指纹纹理由相间的脊线和谷线组成。这些纹理蕴涵了大量的信息，如纹理方向、纹理密度等等。在指纹图像的不同区域，这样的信息是不同的。指纹图像增强算法就是利用图像信息的区域性差异来实现的。传统的指纹图像增强就是利用图像的纹理方向信息，构造方向滤波器模板来实现滤波的。滤波器构造的简单性和指纹图像复杂性的矛盾限制了其作用的有效性。本系统中采用的是参考了指纹图像纹理频率信息，并且以GABOR变换这个能够同时对图像局部结构的方向和空域频率进行解析的最优滤波器作为滤波器的模板，因而极大的改善了增强算法的效果。
3.1 脊线方向
除奇异区外，指纹图像在一个足够小的区域内，纹理近似于相互平行的直线，这就是指纹图像的方向性特征。方向性特征是指纹图像中最为明显的特征之一，它以简化的形式直观的反映指纹图像的基本形态特征，因而被广泛应用于指纹图像的分类、增强、特征提取等方面。
提取脊线方向方法为：
⑴ 将指纹图像分割成足够小的子块，以满足块中纹理近似平行的条件。
3.2 脊线频率
指纹纹理除了具有稳定的方向性特征外，还具有稳定的频率性特点。在指纹图像的一个局部区域内，脊线和谷线的纹理走向平行，同时沿脊谷方向的灰度分布近似于正弦包络。
脊线频率被定义为两条脊线之间间距的倒数。通过定位该包络中极大、极小值点，就能得到相应的脊线间距和谷线间距，进而计算出脊线频率。
3.3 GABOR滤波器
GABOR变换由于具有最佳时域和频域连接分辨率的特点，能够同时对图像局部结构的方向和空域频率进行解析，可以很好地兼顾指纹图像的脊线方向和脊线频率信息。
本系统中采用GABOR滤波器函数的实部作为模板，以与子块纹线方向垂直的方向作为滤波器方向，以脊线频率作为滤波器频率来构建滤波器。滤波过程如下式所示：
其中， 为原始图像灰度， 是GABOR滤波后的图像灰度，W为滤波器模板大小，S为模板系数和， 为子块的域方向值。需要注意的是GABOR滤波器中的 与指纹文理方向垂直。对 和 的取值需要进行折衷，取值越大，则滤波器的抗噪性能越好，但也容易声成假的脊线。这里取 和 。
3.4 指纹匹配
本系统中指纹匹配采用基于特征点集合匹配的校准算法，该算法多为简单的比较逻辑和加减运算，不需要用到DSP处理单元。
4 系统处理流程
整个系统的处理的过程分为四个步骤：
⑴ 从图像传感器输出的指纹图像首先送到FPGA缓冲，同时运用设计好的预处理模块对数据进行处理，得到各像素点的梯度值以及子块中极大值点的坐标，所有这些数据连同原始数据以突发模式存入DDR SDRAM中；
⑵ DSP通过FPGA从DDR SDRAM中读取所有相关数据，计算出脊线方向和脊线频率，然后利用GABOR对原始数据进行滤波，处理后的图像数据再通过FPGA存入DDR SDRAM中，因此在DDR SDRAM的输入输出端都需要进行缓冲；
⑶ 根据DSP处理的指令要求，从DDR SDRAM中读出滤波后的数据，由FPGA内部的比较逻辑提取出指纹图像中每行（每列）中的极大值点，送到DSP进行进一步处理，完成指纹图像脊线提取；
⑷ 由DSP完成匹配识别算法，并输出处理结果。
5 结论
以上设计方案综合考虑了各方面因素，兼顾了DSP处理器和FPGA协处理器的性能状况和资源需求来分配任务，而且在数据采集的同时完成了指纹方向和频率提取的部分运算，减少了内存操作的次数，采用的根据系统特点优化的基于GABOR的增强算法，提高了系统的实时性，满足应用要求。
Ⅲ 请问有没有基于MATLAB做指纹识别的毕业设计的大神啊
这个我也在找，，，还没找到
Ⅳ 简述指纹识别技术的工作原理和过程
指纹识别模块是通过特定的感应模组实现对于个体指纹特征的识别。简单来说，每一个指纹手机都会拥有一个指纹识别模块，通过该模块将用户的指纹收集并转化成数据，存储在手机存储的特定区域，在使用的时候进行调用，而不同的指纹识别技术收集指纹的方式也有所不同。
指纹识别的前提是要进行指纹采集，在采集方式上，目前主要分两种：滑动式和按压式。
手机指纹识别技术要用到屏幕指纹模组，屏幕指纹模组的灵敏度、识别度、流畅度等性能需要通过测试才能得知，因此需要用大电流弹片微针模组作为连接，进行电流的导通，在电流传输过程中，起到稳定连接的作用，保证电流流畅不衰减，保证测试的稳定性。
Ⅳ 指纹识别方案包括哪些内容
指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别。参考华本国际的指版纹识别方案，指纹权识别方案一般包括以下几点内容：
1、指纹识别硬件设备
2、指纹识别软件设备
3、数据管理中心
4、控制器
5、网络服务器
6、其他根据具体方案所做的其他定制内容
Ⅵ 指纹识别控制系统包括哪些组成部分,哪里有买的
指纹识别控制系统由四个模块组成，包括指纹模块，数字信号处理器，微控制器，液晶显示器。如果需要，中立智能设备有的
Ⅶ 指纹锁的开启方式原理设计是哪些
指纹锁的工作原理
LABISOLUTION
2018-07-31
关注
锁是我们日常生活中不可或缺的工具，早期的机械锁，相信大家都不陌生，其内部的机构如下：
因为工艺问题，很容易被小偷撬开。
随着科技的发展，锁的工作原理还是差不多，但是其工艺已经让小偷扭头就走的地步了，外壳锌合金一体成型，锁芯藏的很深，从锁眼很难再轻易打开了，尤其是把电子技术和机械技术结合起来，如指纹锁，密码锁，让人省去了忘记带钥匙的烦恼。
下面来普科技带您看看指纹锁有些什么技术：
一.指纹是人的手指正面皮肤上有规律排列却又不尽相同的纹线。指纹中的中断、分叉或转折而形成的点就是细节特征点，而这些细节特征点，就提供了指纹唯一性的确认信息。而指纹识别传感器就是通过记录指纹纹路的方向，并将其数字化，形成一个独一无二的钥匙，并以解锁。目前指纹锁采集指纹的方式主要有两种，光学式和电容式（半导体式）。
1、光学式
光学指纹头通过计算光线在指纹的沟和脊与采集窗的不同距离而获取指纹信息，当手指有汗渍或采集窗有水分，就会影响光线的传递与距离，导致所获取的指纹信息与原来储存的信息有误，因此指纹锁识别失灵；
2、电容式
电容式（半导体式）指纹识别传感器周边均镀上了狭长的电极，当手指按到指纹采集窗时，由于人体是一个电场，用户指纹纹路和传感器表面会形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指就会从接触点吸走一个很小的电流。这个电流从周边的电极中流出，并且流经周边电极的电流与指纹到周边的距离成正比，控制器通过对电流比例的精确计算，得出触摸纹路相关数据。由于水是导电的，当手指有汗或者采集窗有水渍的情况下使用指纹识别时，电流就会被影响，所以上面的计算就不准了，相对光学的来说，还是要先进一些的。
Ⅷ 基于指纹识别的智能仪器柜设计
无论什么锁，其本质还是机械产品。指纹锁属于运用现代高科技改造传统产业的典范，它的核心技术首先还是机械技术的把握。机械技术主要由以下四方面： 1、前后面板的合理设计，即外观，是显著区别于同类产品的标志，更重要内部的结构布局，直接决定着产品的稳定性与功能发挥。这个过程，涉及设计、模具制作、表面处理等多个环节。因此，款式越多的厂家，相对来说，开发设计能力更强，稳定性更好些。 2、锁体。即能与门相联的锁舌的母体。锁体的好坏，直接决定着产品的寿命。这是机械技术中，最最核心的技术，也是指纹锁的命脉所在，也是行业中，最难解决的问题。95%的现有生产单位无法解决该问题，主要通过外购的方式配套。有实力的厂家，拥用自行设计、开发锁体的能力。因此，锁体是真正体现厂家技术水平的核心部件，也是整把指纹锁的核心技术所在。 3、电机。电机是驱动器。就像电脑的驱动软件一样。是电子与机械的连接设备，力量的转换中枢，起着承上启下的重大作用。电机若停止工作或障碍，锁将会自动开启和无法锁定。 4、指纹模块及应用系统。这是电子部份的基础。指纹模块，同行功能相差无几，主要还是看使用的是哪家的芯片，使用的是哪家的算法，经过了长期的市场验证，效果很好
Ⅸ 基于单片机的指纹识别系统设计方案
不清楚你要问什么，直接买个指纹模块就是咯，不需要你对指纹采集器做什么，该模块自带dsp处理芯片，已经对指纹处理了，单片机只需要进行比对即可，一般是串口通讯
Ⅹ 银科指纹密码锁的指纹识别技术设计原理是什么
指纹锁的技术原理：指纹是指手指末端正面皮肤上凸凹不平的纹路，这些纹路在图案、断点和交点上是各不相同的，在信息处理中将它们称作“特征”，医学上已经证明这些特征对于每个手指都是不同的，而且这些特征具有唯一性和永久性。