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作为身份识别的主流方式,指纹识别技术显示出广阔的应用前景,它充分利用了指纹的普遍性、唯一性和永久性的生物特征,已逐步取代了传统的基于标志和数字的识别方式,目前在网络、银行、证券、医疗和保险等行业均得到了广泛应用。通常,指纹识别的研究主要包括算法和应用两个方面,随着图像处理技术的发展,各种有关指纹识别的算法层出不穷,如频域滤波、时域滤波、方向图滤波等等;另一方面,伴随着数字信号处理器(Digital Signal Processor)的出现及其快速发展,通用DSP芯片越来越多地被应用于指纹图像处理中。结合这两方面的技术前景,如何实现快速和小型化的识别系统已成为目前该领域研究的热点问题之一。根据上述背景,本文的研究目标是基于DSP技术与指纹相关的处理算法,开发出一套基于DSP平台的指纹识别系统,实现安全、高效、方便的个人身份鉴别。在算法设计方面,本文首先对指纹识别系统的原理和基本过程进行了分析和研究,然后重点研究了新的指纹识别方法—基于方向图的指纹图像滤波。该算法选取八个基本方向,计算出图像中各像素点沿此八个方向的灰度变化值,找出最小变化值所对应的方向,分别构建指纹图像的点方向图和块方向图,然后选择合适的方向阈值进行图像分割,运用不同的方向图滤波器模板进行图像滤波。通过对比实验表明,经过该算法预处理后的图像结构清晰,保持了方向性和纹理性的特点。在硬件设计方面,本文首先给出了整个识别系统的硬件框图,然后对其中每一部分分别加以详述,包括CCD成像电路,FPGA时序控制电路,DSP核心算法实现电路等等。系统的核心是TI公司的DSP芯片,利用其强大的数据处理能力,快速地完成指纹图像处理算法对指纹图像的各种处理任务,满足系统的实时性要求;指纹图像采集部分通过视频解码芯片完成图像信号的解码,借助FIFO实现与高速DSP器件的接口,整个时序电路依靠FPGA来控制;最后在上位机中进行了指纹特征数据的存储,并完成相应的识别与匹配。通过实验证明,本课题的研究对于实际的嵌入式指纹识别系统产品的应用与开发,具有一定的实用参考价值。