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《基于NIOS+Ⅱ的自動指紋識別系統(tǒng)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要目前,自動指紋識別廣泛應(yīng)用于社會生活中。其中,許多領(lǐng)域都要求指紋識別速度快,實(shí)時(shí)性好,這給指紋識別技術(shù)的研究帶來了的挑戰(zhàn)。一般情況下,為了滿足這一要求,只能從系統(tǒng)硬件和軟件兩個方面去改進(jìn)和完善。例如,在硬件上,使用高性能的處理器;在軟件上,采用運(yùn)行更加快捷的算法。但是,這使得開發(fā)成本高,影響了系統(tǒng)的推廣。同時(shí),由于在指紋圖像預(yù)處理的過程中,指紋圖像的處理數(shù)據(jù)量大,因此即便是算法有所改進(jìn),處理速度也很難提高。針對以上所述,本文提出了一種新的自動指紋識別系統(tǒng),兼顧了系統(tǒng)改善對軟硬件的要求。利用NiosII處理器的可配置特性,配置高性能的
2、處理器;采用NiosII定制指令,加快系統(tǒng)的處理速度。具體而言,就是把傳統(tǒng)指紋識別系統(tǒng)中的加減、乘除、乘方、開方等算術(shù)運(yùn)算,通過NiosII定制指令用硬件邏輯實(shí)現(xiàn)。NiosII定制指令,是將一個復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)指令序列簡化為一個用硬件邏輯實(shí)現(xiàn)的單一指令,從而簡化系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)并加快系統(tǒng)運(yùn)行速度。本文概述了生物特征識別及課題的背景意義,詳細(xì)說明了指紋識別的原理。同時(shí),也對開發(fā)資源及各種開發(fā)工具進(jìn)行了簡要地介紹。在此基礎(chǔ)上,完成了部分系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),主要在SOPCBuilder集成開發(fā)環(huán)境中完成了處理器的配置、NiosII定制指令和系統(tǒng)所需外設(shè)的添加及
3、相應(yīng)SOPC系統(tǒng)的生成。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),主要在NiosIIIDE中,采用NiosII定制指令的方式,通過軟件編程實(shí)現(xiàn)了指紋圖像的預(yù)處理、細(xì)節(jié)特征點(diǎn)提取及匹配。關(guān)鍵詞:指紋識別、指紋圖像預(yù)處理、定制指令、可配置軟核處理器、SOPC1內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractPresently,automaticfingerprintidentificationisextensivelyappliedintooursociallife.manyofthemdemandthatthefingerprintidentificationshouldhavehighspeed
4、andgoodrealtime.Thisbringschallengetoitstechnologyresearch.Intheordinarycourseofevents,wecanonlyimproveandintegratetwosidesofsystemhardwareandsoftwareinordertosatisfythedemand.Forexemple,weusehighperformanceprocessorforthehardwareandadoptmoreconvenientalgorithmforthesoftware.butthisi
5、ncreasesthecostofdevelopmentandinfluencesthesystem’spromotion.Inthemeantime,thedatabulkprocessedinthereprocessingprocedureoffingerprintimageisverygreat,soitisalsoverydifficulttoimprovetheprocessingratewithimprovedalgorithm.Basedabove,anewsystemofautomaticfingerprintidentificationisbr
6、oughtforwardinordertolookafterbothsidesofhardwareandsoftwaredemandthatisaskedforbythesystemimprovement.IhaveconfiguredthehighperformanceprocessorbyusingthecharacteristicofconfigurationofNiosIIprocessor,andimprovedthesystem’sprocessingratebyadoptingtheNiosIIcustominstructions.Concrete
7、ly,arithmeticoperationsinthetraditionalfingerprintidentificationsysytem,forexempleaddandsubtract,multiplyanddivision,mathematicalpower,squareandsoon,areimplementedonhardwarelogicbyusingtheNiosIIcustominstructions.TheNiosIIcustominstructionshasthefunctionthatitsimplifyacomplexstandard
8、instructions