DIY指纹识别仪，软硬件解决方案，算法实现，硬件器件选型 解决方案, 安全性, 消费类, 硬件, 产品

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1.1.设计背景

生物识别技术是利用人的胜物特征进行身份认证的技术, 人的指纹就是生物特征之一。此外, 生物特征还包括虹膜、视网膜、声音和脸部热谱图等。指纹识别是生物识别技术中最为成熟的, 其唯一性、稳定性, 一直都被视为身份鉴别的可靠手段之一。

同时人们对消费类产品的要求越来越趋向于小型化，并且对可携带设备的安全性要求也与日俱增。传统的PC、MCU、或者DSP的处理平台移动性比较差，体积比较大，无法满足人们日益增长的需求。所以，设计一套体积比较小、速度更快的嵌入式指纹识别系统是非常有意义的。

而本设计正是为了这一目的，选用具有高集成度、低功耗、短开发周期的FPGA来完成此项设计，以实现系统的ASIC为研究背景，具有很强的现实意义和广阔的市场空间。

本系统采用xilinx公司Spartan 3E系列FPGA作为核心控制器件，这款器件采用90ns的先进工艺，最大容量50万门，可支持32位的RISC处理器，具有128 Mbit 并行Flash，足以满足设计的要求。该项目利用硬件实现识别算法保证了系统功能的完整性与识别的正确性。而识别算法我们采用基于细节特征点的匹配算法来实现指纹的识别，更保证了系统的实现。

1.2.课题的研究及内容
1.2.1.课题目标
以FPGA作为核心的控制器件，使用基于硬件的描述语言的系统算法，实现对指纹图像的采集、存储、处理和比对等，完成对指纹的有效识别。

1.2.2.研究内容
本系统采用Xilinx公司Spartan 3E系列FPGA作为核心控制芯片，通过Veridicom公司FPS200指纹传感器实现对指纹图像的采集，利用SPI接口传输到FPGA，然后使用SDRAM作为数据的存储，然后使用硬件描述语言Verilog进行硬件设计对指纹图像进行图像滤波、图像分割、二值化图像预处理的得到清晰地指纹图像，然后在清楚的指纹图像中提取指纹中心点，特征点及特征信息，将特征模板存入Flash中作为存档。在指纹的比对时使用同样的方式，得到比对模板，然后将比对模板于建档模板利用指纹的识别算法进行指纹的比对，得出比对结果，输出到LCD显示器中。

本文还使用RS232和主机进行通信，一方面可以在设计中进行调试，另一方面也可扩展系统的功能，与PC机互联，使其应用的更加广泛。

1.3.研究意义
生物识别技术越来越多地被应用于身份验证领域。指纹因其惟一性、终生不变性和较低的识别成本而成为目前使用最广泛的生物识别技术，在罪犯识别、社会保险、电子商务、信息安全等领域得到广泛的应用。

指纹识别技术的应用使我们的生活更加的便利，更加的安全，同时本项目重点研究基于FPGA硬件描述的指纹识别系统，利用FPGA高度集成度化，低功耗，短周期开发，以实现系统的ASIC，具有更加广泛的意义。