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《基于fpga的指紋圖像增強(qiáng)算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要論文題目：基于FPGA的指紋圖像增強(qiáng)算法研究專業(yè)：計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究生：王小瓊指導(dǎo)教師：林青松摘要指紋圖像增強(qiáng)是指紋識別中的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前，指紋圖像增強(qiáng)算法多采用軟件或者是DSP實現(xiàn)。用軟件實現(xiàn)圖像增強(qiáng)算法存在處理速度慢、難以實現(xiàn)實時處理等問題；而采用DSP實現(xiàn)時，又存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、開發(fā)周期較長、系統(tǒng)軟硬件升級較困難等問題?？删幊唐舷到y(tǒng)(SOPC)是一個嶄新的、富有生機(jī)的嵌入式系統(tǒng)，嵌入式集成化設(shè)計正成為電子領(lǐng)域發(fā)展的一個重要方向。本文針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題(處理速度慢、難以實現(xiàn)實時處理、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、開發(fā)周期較長、系統(tǒng)升級較困難等)，提出了采用SOPC系統(tǒng)研究在單片F(xiàn)P
2、GA上實現(xiàn)指紋圖像增強(qiáng)算法的方法。本文首先對幾種常用的指紋圖像增強(qiáng)算法進(jìn)行了探討，然后從圖像濾波的角度入手，結(jié)合Gabor濾波增強(qiáng)方法，提出了相應(yīng)的改進(jìn)算法。由于Gabor濾波算法對于質(zhì)量較好的指紋圖像有較好的增強(qiáng)效果，但是對于核心區(qū)域中含有噪聲的指紋圖像的增強(qiáng)效果并不理想。針對這一問題，本文提出了一種改進(jìn)的方法，即利用指紋的局部特性結(jié)合局部四鄰域的關(guān)聯(lián)特性對Gabor濾波算法進(jìn)行改進(jìn)，從而達(dá)到去除噪聲和增強(qiáng)指紋圖像質(zhì)量的效果。其次，本文以Altera公司的EP2C35芯片為SOPC系統(tǒng)的載體，在確定指紋圖像增強(qiáng)系統(tǒng)總體方案的基礎(chǔ)上，給出了基于NiosⅡ處理器的硬件系統(tǒng)平臺的搭建過程
3、；完成了對Gabor濾波算法的改進(jìn)，定制了基于NiosⅡ處理器的改進(jìn)的Gabor算法指令，將該算法指令集成到軟核處理器NiosⅡ中，然后將軟核處理器NiosⅡ集成到單片F(xiàn)PGA芯片內(nèi)部，設(shè)計了能夠?qū)χ讣y圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理的系統(tǒng)。分別在軟件和硬件上對濾波算法進(jìn)行了實現(xiàn)，比較了實驗結(jié)果；最后，對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析，并給出了改進(jìn)意見。實驗結(jié)果表明：本文所設(shè)計的在單片F(xiàn)PGA上實現(xiàn)基于SOPC的Gabor濾波指紋圖像增強(qiáng)系統(tǒng)，經(jīng)過對算法進(jìn)行改進(jìn)后，對指紋圖像處理的效果有明顯改善，達(dá)到了設(shè)計要求；系統(tǒng)通過硬件實現(xiàn)了復(fù)雜的濾波算法，減少了時間復(fù)雜度，可以用在對實時性要求比較高的系統(tǒng)中；采用SOPC
4、系統(tǒng)在單片F(xiàn)PGA上實現(xiàn)Gabor濾波指紋圖像增強(qiáng)算法是可行的，可大大減化系統(tǒng)電路，具有集成度I摘要高，穩(wěn)定性好和擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），SOPC，Gabor濾波器，指紋圖像增強(qiáng)，脊線方向，脊線頻率論文類型：應(yīng)用研究II摘要Subject:ResearchonAlgorithmofFingerprintImageEnhancementBasedonFPGASpecialty:ComputerApplicationsTechnologyName:WangXiaoqiongSupervisor:LinQingsongABSTRACTFingerprintim
5、ageenhancementisacrucialstepinfingerprintimageidentification,atthepresenttime,softwareandDSParefrequentlyadoptedinthealgorithmoffingerprintimageenhancement.Itisveryhardtorealizereal-timeprocessingbecauseoftheslowspeedwhenusingsoftwaretorealizethealgorithmofimageprocessing;Ontheotherhand,thatstr
6、ucturehassuchdefectsascomplicatedhardwarecircuit,longdevelopingperiodanddifficultupgradeinbothsoftwareandhardwarewhenusingDSPtorealizeimageenhancementalgorithm.SOPC(SystemonaProgrammableChip)isapieceofnewandvitalresearchfieldforembeddedsystem.Atthesametime,embeddedandintegrateddesignisbecominga
7、nimportantdevelopmentalorientationinelectronfield.Inviewofthesequestions(slowprocessspeed,hardlytorealizereal-time,complicatedhardwarecircuit,longdevelopingperiodanddifficulttoupgrade),thispaperintendedtostudythealgorithmofrealizi
