随着当今社会信息化技术的发展,信息安全与人身安全已经成为国家日益关注的焦点问题。身份认证作为保障信息安全与人身安全的重要手段,在我们的日常生活中获得广泛的应用。然而,这些应用面对大人群识别的情况下,往往会遇到识别率低、防伪能力弱的问题。生物特征由于其唯一性和不易伪造性在身份认证领域中越来越受到重视,其中,指纹以其优秀的独特性、永久性和方便收集性,成为应用最广泛的生物识别特征。然而传统的指纹易受表皮潮湿、破损等外部条件而影响到识别成功率,并且由于其容易伪造的缺点,已无法满足现代人们对身份识别的要求。皮下指纹位于人皮肤内部,具有准确性高、不易伪造、不易破损的优点。通过光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography,OCT)可以获得人体指尖的皮下指纹,解决传统指纹识别防伪弱、识别率低的问题。本文在分析了光学相干层析成像技术、手指生物特征及Zynq芯片架构之后,提出了基于OCT的手指皮下指纹图像获取方法,设计了基于Zynq的OCT数据采集系统和OCT成像算法处理计算单元,并且对设计的系统进行了验证分析,结果表明系统可进行准确的指纹获取。论文的主要工作内容如下:(1)皮下指纹数据的采集和存储:研究了OCT的数学原理,探讨了采集皮下指纹获取方法,选择使用Zynq芯片作为系统主芯片,使用内部的PL部分实现硬件时序的设计,完成OCT光谱数据的采集。通过AXI_HP接口,设计基于AXI4总线的DMA IP核,能够将图像数据直接存储于内存中,解决传统FPGA中会遇到的存储器资源不够的问题,完成光谱数据的高速存储。(2)基于Zynq的频域OCT成像算法:分析了频域OCT成像算法流程,设计了基于Zynq的频域OCT成像算法单元。在该算法单元中,设计了具有快速处理能力的浮点除法器、插值乘法器、FFT计算单元,可以进行快速频域OCT成像。(3)采集装置系统调试与采集实验:根据前文设计基于OCT的皮下指纹获取系统,搭建采集平台进行调试与实验。完成了CCD相机驱动调试、数据存储模块验证和成像算法单元分析。在实验室中对真人手指和硅胶指纹套进行图像采集实验,对采集的图像进行可视化分析,观察皮下指纹和表皮指纹,验证系统的可靠性和有效性。