基于FPGA的雙光譜高速虹膜采集系統(tǒng)的設(shè)計
發(fā)布時間:2020-12-16 19:06
當(dāng)今,生物識別技術(shù)中虹膜識別技術(shù)具有最佳的穩(wěn)定性、最高的精度和最好的防偽特性。能否采集高速清晰的虹膜圖像直接影響了虹膜識別的準(zhǔn)確性和速度,然而高速清晰的虹膜圖像是由圖像傳感器的成像速度和采集設(shè)備的采集處理速度決定的。選用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)紅外圖像傳感器能實現(xiàn)高速的虹膜成像,并彌補(bǔ)了弱光場景下可見光傳感器成像的不清晰,從而可以保證虹膜圖像信息的質(zhì)量;選用FPGA(Field-Programmable Gate Array)作為采集處理平臺能高速采集、緩存和處理虹膜圖像數(shù)據(jù)。本文主要設(shè)計了一種基于FPGA的高速虹膜采集系統(tǒng),實現(xiàn)了對人眼虹膜圖像的實時顯示并對人眼圖像中虹膜邊緣的定位檢測。本文主要工作內(nèi)容如下:1.完成FPGA對可見光和紅外圖像傳感器的驅(qū)動;2.完成基于FPGA的雙路圖像采集和顯示的功能模塊框架搭建,從而得到兩路高速實時顯示的圖像;3.在采集的圖像基礎(chǔ)上完成中值濾波、Sobel邊緣檢測、閾值化等預(yù)處理;4.對采集的虹膜圖像進(jìn)行霍夫變換,檢測人眼圖像中虹膜內(nèi)外圓的位置;5.對Sobel邊緣檢測的算法進(jìn)行優(yōu)化...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖
使得設(shè)計仿真到整個工程結(jié)束的開發(fā)周期顯著縮小,精力開發(fā)差異化邏輯[31]。如圖 2.2 是 vivado 的開發(fā)流程圖,VIVA簡單,只需要添加 RTL 源程序、編譯綜合、布局布線、產(chǎn)生流文硬件開發(fā)流程的優(yōu)化來看,開發(fā)周期明顯變短。
如圖 2.3 所示,首次基于 C 語言的 IP 設(shè)計時加快 10-15 倍,并且由于系現(xiàn)自動收斂的特點(diǎn)使得衍生設(shè)計加快四十倍。這種方法的主要特征如下:應(yīng)用平臺的開發(fā)和差異化邏輯的設(shè)計,利用支持 Vivado IP Integrator、Viv、HLS 系統(tǒng)的開發(fā)板,快速完成平臺連接設(shè)計的配置,實施基于 C 的仿TL 設(shè)計仿真可明顯節(jié)省大量時間。在開發(fā)工程的衍生設(shè)計時,調(diào)整不同頻率,配置 C 文件的參數(shù)或直接更改 Vivado HLS 的參數(shù)配置選項就可以率,減小整個設(shè)計的開發(fā)周期。最后,該系統(tǒng)會自動選擇適合開發(fā)板的設(shè)序和電氣特性)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于最小二乘法與霍夫變換的虹膜定位算法[J]. 田子林,陳家新. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2019(02)
[2]基于改進(jìn)隨機(jī)霍夫變換的直線提取算法[J]. 張炫,楊艷. 信息技術(shù). 2017(12)
[3]一種面向中醫(yī)目診的虹膜定位算法[J]. 穆珺,晏峻峰,彭清華. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[4]Vivado HLS嵌入式實時圖像處理系統(tǒng)的構(gòu)建與實現(xiàn)[J]. 張艷輝,郭洺宇,何賓. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2016(09)
[5]基于Vivado HLS的FPGA開發(fā)與應(yīng)用研究[J]. 黨宏社,王黎,王曉倩. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[6]虹膜圖像采集裝置的設(shè)計[J]. 苑瑋琦,金爽. 儀表技術(shù)與傳感器. 2014(12)
[7]虹膜采集系統(tǒng)中圖像質(zhì)量評估的研究[J]. 宗瑞山,田啟川. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2011(11)
[8]基于ARM的虹膜圖像采集系統(tǒng)[J]. 鄧斯佳. 現(xiàn)代顯示. 2011(03)
[9]嵌入式虹膜圖像采集及預(yù)處理[J]. 熊顯名,李根. 微計算機(jī)信息. 2006(32)
[10]虹膜圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 連華,林斌,汪林峰. 光學(xué)儀器. 2003(05)
碩士論文
[1]基于改進(jìn)霍夫變換的幾何形狀檢測算法研究[D]. 王拓.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]虹膜圖像的采集與質(zhì)量評價的研究[D]. 高思.吉林大學(xué) 2016
[3]紫外可見雙光譜相機(jī)視頻圖像處理技術(shù)研究[D]. 王威.黑龍江大學(xué) 2016
[4]高分辨率虹膜圖像識別系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 方強(qiáng).中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]虹膜圖像采集及識別算法的研究[D]. 張波.電子科技大學(xué) 2015
[6]基于虹膜身份識別算法的研究[D]. 劉揚(yáng).東北石油大學(xué) 2014
[7]基于Zynq的智能相機(jī)前端系統(tǒng)的研究[D]. 陳燦杰.華南理工大學(xué) 2014
[8]基于CMOS圖像傳感器的高速相機(jī)成像電路設(shè)計與研究[D]. 于帥.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2014
[9]虹膜圖像采集裝置的設(shè)計[D]. 金爽.沈陽工業(yè)大學(xué) 2014
[10]虹膜圖像的質(zhì)量評價及自采集的研究[D]. 徐海穎.吉林大學(xué) 2013
本文編號:2920634
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖
使得設(shè)計仿真到整個工程結(jié)束的開發(fā)周期顯著縮小,精力開發(fā)差異化邏輯[31]。如圖 2.2 是 vivado 的開發(fā)流程圖,VIVA簡單,只需要添加 RTL 源程序、編譯綜合、布局布線、產(chǎn)生流文硬件開發(fā)流程的優(yōu)化來看,開發(fā)周期明顯變短。
如圖 2.3 所示,首次基于 C 語言的 IP 設(shè)計時加快 10-15 倍,并且由于系現(xiàn)自動收斂的特點(diǎn)使得衍生設(shè)計加快四十倍。這種方法的主要特征如下:應(yīng)用平臺的開發(fā)和差異化邏輯的設(shè)計,利用支持 Vivado IP Integrator、Viv、HLS 系統(tǒng)的開發(fā)板,快速完成平臺連接設(shè)計的配置,實施基于 C 的仿TL 設(shè)計仿真可明顯節(jié)省大量時間。在開發(fā)工程的衍生設(shè)計時,調(diào)整不同頻率,配置 C 文件的參數(shù)或直接更改 Vivado HLS 的參數(shù)配置選項就可以率,減小整個設(shè)計的開發(fā)周期。最后,該系統(tǒng)會自動選擇適合開發(fā)板的設(shè)序和電氣特性)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于最小二乘法與霍夫變換的虹膜定位算法[J]. 田子林,陳家新. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2019(02)
[2]基于改進(jìn)隨機(jī)霍夫變換的直線提取算法[J]. 張炫,楊艷. 信息技術(shù). 2017(12)
[3]一種面向中醫(yī)目診的虹膜定位算法[J]. 穆珺,晏峻峰,彭清華. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[4]Vivado HLS嵌入式實時圖像處理系統(tǒng)的構(gòu)建與實現(xiàn)[J]. 張艷輝,郭洺宇,何賓. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2016(09)
[5]基于Vivado HLS的FPGA開發(fā)與應(yīng)用研究[J]. 黨宏社,王黎,王曉倩. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[6]虹膜圖像采集裝置的設(shè)計[J]. 苑瑋琦,金爽. 儀表技術(shù)與傳感器. 2014(12)
[7]虹膜采集系統(tǒng)中圖像質(zhì)量評估的研究[J]. 宗瑞山,田啟川. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2011(11)
[8]基于ARM的虹膜圖像采集系統(tǒng)[J]. 鄧斯佳. 現(xiàn)代顯示. 2011(03)
[9]嵌入式虹膜圖像采集及預(yù)處理[J]. 熊顯名,李根. 微計算機(jī)信息. 2006(32)
[10]虹膜圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 連華,林斌,汪林峰. 光學(xué)儀器. 2003(05)
碩士論文
[1]基于改進(jìn)霍夫變換的幾何形狀檢測算法研究[D]. 王拓.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]虹膜圖像的采集與質(zhì)量評價的研究[D]. 高思.吉林大學(xué) 2016
[3]紫外可見雙光譜相機(jī)視頻圖像處理技術(shù)研究[D]. 王威.黑龍江大學(xué) 2016
[4]高分辨率虹膜圖像識別系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 方強(qiáng).中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]虹膜圖像采集及識別算法的研究[D]. 張波.電子科技大學(xué) 2015
[6]基于虹膜身份識別算法的研究[D]. 劉揚(yáng).東北石油大學(xué) 2014
[7]基于Zynq的智能相機(jī)前端系統(tǒng)的研究[D]. 陳燦杰.華南理工大學(xué) 2014
[8]基于CMOS圖像傳感器的高速相機(jī)成像電路設(shè)計與研究[D]. 于帥.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2014
[9]虹膜圖像采集裝置的設(shè)計[D]. 金爽.沈陽工業(yè)大學(xué) 2014
[10]虹膜圖像的質(zhì)量評價及自采集的研究[D]. 徐海穎.吉林大學(xué) 2013
本文編號:2920634
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