基于FPGA的手指靜脈識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、21世紀(jì)人們對(duì)于安全有了更高的要求,為了切實(shí)保護(hù)人們的生活、財(cái)產(chǎn)和重要信息的安全,尖端安全防范系統(tǒng)的出現(xiàn)已經(jīng)迫在眉睫。手指靜脈識(shí)別自誕生以來(lái)就引起了全世界的關(guān)注。手指靜脈識(shí)別具有非接觸性、安全等級(jí)高、活體識(shí)別、內(nèi)部特征等特點(diǎn),開拓了生物識(shí)別的新領(lǐng)域,已經(jīng)成為第二代生物識(shí)別研究熱點(diǎn)。FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)在近10年取得突飛猛進(jìn)的進(jìn)展,走到了技術(shù)的前沿,已成為數(shù)字系統(tǒng)的核心處理器件。基于FPGA的手指靜脈識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)的研究必將成為生物

2、特征識(shí)別領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　 本文對(duì)基于FPGA的手指靜脈識(shí)別的技術(shù)要點(diǎn):手指靜脈圖像的采集、增強(qiáng)、手指靜脈特征提取與識(shí)別分別進(jìn)行了深入的研究,并建立了手指靜脈特征數(shù)據(jù)庫(kù)。主要的研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)部分:
　　 (1)手指靜脈圖像采集:圖像采集是手指靜脈識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵,本文對(duì)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(shè)備,通過實(shí)驗(yàn)選擇符合研究要求的器件。用近紅外光照射手指指背一側(cè),另一側(cè)用對(duì)近紅外光敏感

3、的成像設(shè)備采集圖像,提取手指靜脈圖像。
　　 (2)手指靜脈圖像處理:針對(duì)采集到的手指靜脈圖像效果較差的情況,依據(jù)手指的結(jié)構(gòu)和手指靜脈紋絡(luò)特征,通過分析經(jīng)典的圖像增強(qiáng)方法,結(jié)合多分辨率分析和方向谷型檢測(cè)圖像增強(qiáng)方法,改進(jìn)了圖像增強(qiáng)方案。利用區(qū)域增長(zhǎng)法標(biāo)記連通區(qū)域,消除了圖像空洞和斑點(diǎn)等噪聲。通過細(xì)化突出手指靜脈紋絡(luò)。
　　 (3)手指靜脈特征提取、識(shí)別:分析最能體現(xiàn)手指靜脈的特征點(diǎn),提取手指靜脈網(wǎng)絡(luò)的端點(diǎn)和交叉點(diǎn)等關(guān)鍵手

4、指靜脈特征。結(jié)合旋轉(zhuǎn)平移模板匹配和Hausdorff距離識(shí)別的方法,改進(jìn)了手指靜脈特征識(shí)別方案,提高了手指靜脈識(shí)別的精度和速度。
　　 (4)根據(jù)本文的研究需求,建立了一個(gè)小型手指靜脈特征模板的數(shù)據(jù)庫(kù),作為手指特征識(shí)別的模板庫(kù),在匹配識(shí)別時(shí)將目標(biāo)手指靜脈圖像與模板中靜脈特征進(jìn)行匹配識(shí)別。
　　 (5)FPGA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn):根據(jù)本文手指靜脈識(shí)別要求,建立基于FPGA的硬件和嵌入式軟件工程,對(duì)于手指靜脈識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù)用FPGA實(shí)