[发明专利]一种基于现场可编程门阵列芯片的指纹识别方法及装置

权利要求书

1.一种基于现场可编程门阵列芯片的指纹识别方法，其特征在于，步骤包括：

指纹注册步骤：由硬件描述语言实现，对由指纹传感器接口功能单元读入的指纹图像数据依次进行图像分配、指纹图像增强、细节点提取操作，最终通过外部存储器接口功能单元将包含指纹细节点信息的指纹模板存储在外部存储器芯片中；

指纹匹配步骤：由硬件描述语言实现，是在细节点匹配功能单元中对输入指纹生成的细节点模板和已存储的细节点模板进行细节点匹配，识别指纹是否属于同一个手指。

2.根据权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述指纹注册步骤还包括：采用图像交叠分块技术，在图像分配功能单元中对输入的指纹图像以窗口为单位提取图像块，在指纹增强功能单元、细节点提取功能单元中以图像块为对象进行指纹图像增强、局部细节点提取操作，在细节点提取功能单元中将由各图像块提取的局部细节点信息进行重构，完成输入指纹细节点模板提取操作。

3.根据权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述基于现场可编程门阵列芯片的指纹图像增强还包括下述处理步骤：

步骤1：采用多方向梯度估计，计算输入图像块中图像像素点的方向；

步骤2：采用基于几何特性的图像滤波，利用已设置的不同方向的滤波模板对输入图像块进行滤波；

步骤3：采用形态学模板，对经过滤波处理后的输入图像块进行细化操作。

4.根据权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述细节点提取采用细节点重构方式，将由各图像块提取的局部细节点信息依据图像分配操作中图像块划分方式重构为完整的指纹模板。

5.根据权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述基于现场可编程门阵列芯片的识别指纹运算具有如下特征：

S1：在现场可编程门阵列芯片内部构建临时数据存储区，在指纹识别运算过程中，存放待处理的图像块、局部细节点信息、待匹配指纹模板临时数据；

S2：在指纹识别运算过程中采用流水线运算模式，在指纹增强功能单元、细节点提取功能单元中依次处理同一个指纹图像块，完成一次局部细节点信息提取操作。

6.根据权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述细节点匹配采用点匹配方式，对两个细节点模板的相似度计算为：

7.一种基于现场可编程门阵列芯片的指纹识别装置，其特征在于，包括：

指纹传感器(1)与现场可编程门阵列芯片(4)连接，用于将指纹信息转换成图像数据流传输至现场可编程门阵列芯片(4)；

电源管理电路(2)与现场可编程门阵列芯片(4)连接，用于提供指纹识别装置所需的电源；

指纹模板存储电路(3)与现场可编程门阵列芯片(4)连接，用于存储由现场可编程门阵列芯片(4)产生的指纹模板数据；

现场可编程门阵列芯片(4)，分别与指纹传感器(1)、电源管理电路(2)、指纹模板存储电路(3)、串行通讯电路(5)连接，用于接收上述这些部件的信息完成指纹识别操作；

串行通讯电路(5)与现场可编程门阵列芯片(4)连接，用于与计算机通讯，接收计算机的控制命令以及向计算机发送指纹识别结果。