基于Nios II的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于Nios II的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì):介紹基于Nios II處理器的嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法；具體說(shuō)明自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、用戶自定義指令的設(shè)計(jì)，以及指紋識(shí)別算法的處理流程和實(shí)現(xiàn)方法。
關(guān)鍵詞：嵌入式 指紋識(shí)別 Nios II 定制指令
引 言
指紋識(shí)別作為生物特征識(shí)別的一種，在身份識(shí)別上有著其他手段不可比擬的優(yōu)越性：人的指紋具有唯一性和穩(wěn)定性的特點(diǎn)；隨著指紋傳感器性能的提高和價(jià)格的降低，指紋的采集相對(duì)容易；指紋的識(shí)別算法已經(jīng)較為成熟。由于指紋識(shí)別的諸多優(yōu)點(diǎn)，指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)逐漸走入民用市場(chǎng)，并應(yīng)用到許多嵌入式設(shè)備中。 目前的嵌入式處理器種類繁多。Altera公司的Nios II處理器是用于可編程邏輯器件的可配置的軟核處理器，與Altera的低成本的Cyclone FPGA組合，具有很高的性能價(jià)格比。本系統(tǒng)采用Nios II和Cyclone EP1C20嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)板，以及Veridicom公司的FPS200指紋傳感器芯片，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)嵌入式自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)。 1 總體設(shè)計(jì)及系統(tǒng)架構(gòu) 本系統(tǒng)有兩大功能：指紋登記和指紋比對(duì)。指紋登記主要包括指紋采集、指紋圖像預(yù)處理、特征點(diǎn)提取、特征模板存儲(chǔ)和輸出顯示；指紋比對(duì)的前三步與指紋登記相同，但在特征點(diǎn)提取后，是將生成的特征模板與存儲(chǔ)在指紋特征模板庫(kù)中的特征模板進(jìn)行特征匹配，最后輸出顯示匹配結(jié)果。自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)的基本原理框圖如圖1所示。 本系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上分為三層：系統(tǒng)硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和指紋識(shí)別算法。系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)如圖2所示。