基于FPGA的手指靜脈識別關鍵技術的研究.pdf

1、21世紀人們對于安全有了更高的要求,為了切實保護人們的生活、財產和重要信息的安全,尖端安全防范系統(tǒng)的出現(xiàn)已經迫在眉睫。手指靜脈識別自誕生以來就引起了全世界的關注。手指靜脈識別具有非接觸性、安全等級高、活體識別、內部特征等特點,開拓了生物識別的新領域,已經成為第二代生物識別研究熱點。FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)在近10年取得突飛猛進的進展,走到了技術的前沿,已成為數(shù)字系統(tǒng)的核心處理器件?；贔PGA的手指靜脈識別關鍵技術的研究必將成為生物

2、特征識別領域的一個研究熱點。
　　 本文對基于FPGA的手指靜脈識別的技術要點:手指靜脈圖像的采集、增強、手指靜脈特征提取與識別分別進行了深入的研究,并建立了手指靜脈特征數(shù)據(jù)庫。主要的研究內容分為以下幾個部分:
　　 (1)手指靜脈圖像采集:圖像采集是手指靜脈識別系統(tǒng)的關鍵,本文對比不同近紅外發(fā)光二極管、圖像傳感器和濾光片等其他的輔助設備,通過實驗選擇符合研究要求的器件。用近紅外光照射手指指背一側,另一側用對近紅外光敏感

3、的成像設備采集圖像,提取手指靜脈圖像。
　　 (2)手指靜脈圖像處理:針對采集到的手指靜脈圖像效果較差的情況,依據(jù)手指的結構和手指靜脈紋絡特征,通過分析經典的圖像增強方法,結合多分辨率分析和方向谷型檢測圖像增強方法,改進了圖像增強方案。利用區(qū)域增長法標記連通區(qū)域,消除了圖像空洞和斑點等噪聲。通過細化突出手指靜脈紋絡。
　　 (3)手指靜脈特征提取、識別:分析最能體現(xiàn)手指靜脈的特征點,提取手指靜脈網(wǎng)絡的端點和交叉點等關鍵手

4、指靜脈特征。結合旋轉平移模板匹配和Hausdorff距離識別的方法,改進了手指靜脈特征識別方案,提高了手指靜脈識別的精度和速度。
　　 (4)根據(jù)本文的研究需求,建立了一個小型手指靜脈特征模板的數(shù)據(jù)庫,作為手指特征識別的模板庫,在匹配識別時將目標手指靜脈圖像與模板中靜脈特征進行匹配識別。
　　 (5)FPGA系統(tǒng)實現(xiàn):根據(jù)本文手指靜脈識別要求,建立基于FPGA的硬件和嵌入式軟件工程,對于手指靜脈識別的關鍵技術用FPGA實