随着图像处理和模式识别技术的进步,基于生物特征的识别技术成为蓬勃发展的高技术之一,根据IBG(InternationalBiometricGroup)组织对生物特征市场的统计和预测,该领域的收入的年增长率30-50%,到2008年,全球总收入将达到46.39亿美元。而基于指纹特征的识别技术由于其独特的可靠性,稳定性,方便快捷的特点,恰好符合了市场的需求。目前指纹识别技术是生物识别领域中应用最广泛的识别技术,也是研究与应用的一个热点。 SOPC片上可编程系统和嵌入式系统是当前电子设计领域中最热门的概念。NiosⅡ是Altera公司开发的一种采用流水线技术、单指令流的RISC嵌入式处理器软核,可以将它嵌入FPGA内部,与用户自定义逻辑结合构成一个基于FPGA的片上系统。与嵌入式硬核相比较,嵌入式软核具有更大的灵活性。而FPGA的高速性、恰恰满足了指纹识别系统对速度的要求。 本文对指纹识别技术中各个环节的算法进行了较为深入的研究,结合NiosⅡ嵌入式处理器的特点,对算法进行了合理的选择与优化,形成了一套完整的指纹识别算法,并提出了一种基于FPGA的指纹识别系统硬件设计方案。 论文的内容主要包括以下几个方面: 1、对指纹图像预处理、后处理和匹配算法进行了改进,提高了算法的性能;设计了一种适用于快速匹配的指纹特征数据结构;提出了一套基于特征点匹配的指纹识别算法。实验结果表明该算法速度快、误识率较低、可靠性较高,可以满足实用的要求。 2、本着增加系统集成度、减小系统体积、提高便携性、降低功耗和成本,同时提升系统的性能的原则,使用Altera公司提供的外围设备IP核配合NiosⅡ处理器软核搭建了一个单片嵌入式系统,然后以内嵌NiosⅡ软核的FPGA和FPS200指纹采集器为核心芯片,外配片外RAM和Flash存储器以及小键盘和LCD显示屏等器件,设计了一个便携式指纹识别系统,提出了一套基于FPGA的硬件设计方案。 3、利用NiosⅡ开发板对硬件设计方案进行了初步的验证,实现了指纹采集芯片FPS200与FPGA的接口,并进行了算法的移植。 实验结果表明本文所提出的系统设计方案是可行的。基于FPGA的自动指纹识别系统在速度、功耗、体积、扩展性方面有着独特的优势,具有广阔的发展空间。最后提出了对这一设计继续改进的思路和下一步研究的内容。
上传时间: 2013-06-07
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随着图像处理和模式识别技术的进步,基于生物特征的识别技术成为蓬勃发展的高技术之一,根据IBG(InternationalBiometricGroup)组织对生物特征市场的统计和预测,该领域的收入的年增长率30-50%,到2008年,全球总收入将达到46.39亿美元。而基于指纹特征的识别技术由于其独特的可靠性,稳定性,方便快捷的特点,恰好符合了市场的需求。目前指纹识别技术是生物识别领域中应用最广泛的识别技术,也是研究与应用的一个热点。 SOPC片上可编程系统和嵌入式系统是当前电子设计领域中最热门的概念。NiosⅡ是Altera公司开发的一种采用流水线技术、单指令流的RISC嵌入式处理器软核,可以将它嵌入FPGA内部,与用户自定义逻辑结合构成一个基于FPGA的片上系统。与嵌入式硬核相比较,嵌入式软核具有更大的灵活性。而FPGA的高速性、恰恰满足了指纹识别系统对速度的要求。 本文对指纹识别技术中各个环节的算法进行了较为深入的研究,结合NiosⅡ嵌入式处理器的特点,对算法进行了合理的选择与优化,形成了一套完整的指纹识别算法,并提出了一种基于FPGA的指纹识别系统硬件设计方案。 论文的内容主要包括以下几个方面: 1、对指纹图像预处理、后处理和匹配算法进行了改进,提高了算法的性能;设计了一种适用于快速匹配的指纹特征数据结构;提出了一套基于特征点匹配的指纹识别算法。实验结果表明该算法速度快、误识率较低、可靠性较高,可以满足实用的要求。 2、本着增加系统集成度、减小系统体积、提高便携性、降低功耗和成本,同时提升系统的性能的原则,使用Altera公司提供的外围设备IP核配合NiosⅡ处理器软核搭建了一个单片嵌入式系统,然后以内嵌NiosⅡ软核的FPGA和FPS200指纹采集器为核心芯片,外配片外RAM和Flash存储器以及小键盘和LCD显示屏等器件,设计了一个便携式指纹识别系统,提出了一套基于FPGA的硬件设计方案。 3、利用NiosⅡ开发板对硬件设计方案进行了初步的验证,实现了指纹采集芯片FPS200与FPGA的接口,并进行了算法的移植。 实验结果表明本文所提出的系统设计方案是可行的。基于FPGA的自动指纹识别系统在速度、功耗、体积、扩展性方面有着独特的优势,具有广阔的发展空间。最后提出了对这一设计继续改进的思路和下一步研究的内容。
上传时间: 2013-07-28
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DFT(Discrete Fourier Transformation)是数字信号分析与处理如图形、语音及图像等领域的重要变换工具,直接计算DFT的计算量与变换区间长度N的平方成正比.当N较大时,因计算量太大,直接用DFT算法进行谱分析和喜好的实时处理是不切实际的.快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation,简称FFT)使DFT运算效率提高1~2个数量级.本文的目的就是研究如何应用FPGA这种大规模可编程逻辑器件实现FFT的算法.本设计主要采用先进的基-4DIT算法研制一个具有实用价值的FFT实时硬件处理器.在FFT实时硬件处理器的设计实现过程中,利用递归结构以及成组浮点制运算方式,解决了蝶形计算、数据传输和存储操作协调一致问题.合理地解决了位增长问题.同时,采用并行高密度乘法器和流水线(pipeline)工作方式,并将双端口RAM、只读ROM全部内置在FPGA芯片内部,使整个系统的数据交换和处理速度得以很大提高,实际合理地解决了资源和速度之间相互制约的问题.本设计采用Verilog HDL硬件描述语言进行设计,由于在设计中采用Xilinx公司提供的称为Core的IP功能块极大地提高了设计效率.
上传时间: 2013-06-20
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基于Verilog-HDL的硬件电路的实现 9.1 简单的可编程单脉冲发生器 9.1.1 由系统功能描述时序关系 9.1.2 流程图的设计 9.1.3 系统功能描述 9.1.4 逻辑框图 9.1.5 延时模块的详细描述及仿真 9.1.6 功能模块Verilog-HDL描述的模块化方法 9.1.7 输入检测模块的详细描述及仿真 9.1.8 计数模块的详细描述 9.1.9 可编程单脉冲发生器的系统仿真 9.1.10 可编程单脉冲发生器的硬件实现 9.1.11 关于电路设计中常用的几个有关名词
标签: Verilog-HDL 9.1 功能描述
上传时间: 2015-09-16
上传用户:chfanjiang
基于Verilog-HDL的硬件电路的实现 9.2 具有LCD显示单元的可编程单脉冲发生器 9.2.1 LCD显示单元的工作原理 9.2.2 显示逻辑设计的思路与流程 9.2.3 LCD显示单元的硬件实现 9.2.4 可编程单脉冲数据的BCD码化 9.2.5 task的使用方法 9.2.6 for循环语句的使用方法 9.2.7 二进制数转换BCD码的硬件实现 9.2.8 可编程单脉冲发生器与显示单元的接口 9.2.9 具有LCD显示单元的可编程单脉冲发生器的硬件实现 9.2.10 编译指令-"文件包含"处理的使用方法
标签: Verilog-HDL LCD 9.2 显示单元
上传时间: 2014-06-23
上传用户:xc216
基于Verilog-HDL的硬件电路的实现 9.3 脉冲计数与显示 9.3.1 脉冲计数器的工作原理 9.3.2 计数模块的设计与实现 9.3.3 parameter的使用方法 9.3.4 repeat循环语句的使用方法 9.3.5 系统函数$random的使用方法 9.3.6 脉冲计数器的Verilog-HDL描述 9.3.7 特定脉冲序列的发生 9.3.8 脉冲计数器的硬件实现
标签: Verilog-HDL parameter 9.3 硬件电路
上传时间: 2013-12-14
上传用户:jeffery
基于Verilog-HDL的硬件电路的实现 9.4 脉冲频率的测量与显示 9.4.1 脉冲频率的测量原理 9.4.2 频率计的工作原理 9.4.3 频率测量模块的设计与实现 9.4.4 while循环语句的使用方法 9.4.5 门控信号发生模块的设计与实现 9.4.6 频率计的Verilog-HDL描述 9.4.7 频率计的硬件实现
标签: Verilog-HDL 9.4 脉冲 频率
上传时间: 2013-12-01
上传用户:frank1234
基于Verilog-HDL的硬件电路的实现 9.5 脉冲周期的测量与显示 9.5.1 脉冲周期的测量原理 9.5.2 周期计的工作原理 9.5.3 周期测量模块的设计与实现 9.5.4 forever循环语句的使用方法 9.5.5 disable禁止语句的使用方法 9.5.6 时标信号发生模块的设计与实现 9.5.7 周期计的Verilog-HDL描述 9.5.8 周期计的硬件实现 9.5.9 周期测量模块的设计与实现之二 9.5.10 改进型周期计的Verilog-HDL描述 9.5.11 改进型周期计的硬件实现 9.5.12 两种周期计的对比
标签: Verilog-HDL 周期 9.5 脉冲
上传时间: 2015-09-16
上传用户:皇族传媒
基于Verilog-HDL的硬件电路的实现 9.6 脉冲高电平和低电平持续时间的测量与显示 9.6.1 脉冲高电平和低电平持续时间测量的工作原理 9.6.2 高低电平持续时间测量模块的设计与实现 9.6.3 改进型高低电平持续时间测量模块的设计与实现 9.6.4 begin声明语句的使用方法 9.6.5 initial语句和always语句的使用方法 9.6.6 时标信号发生模块的设计与实现 9.6.7 脉冲高低电平持续时间测量的Verilog-HDL描述 9.6.8 脉冲高低电平持续时间测量的硬件实现
标签: Verilog-HDL 低电平 9.6 时间测量
上传时间: 2013-11-30
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基于Verilog-HDL的硬件电路的实现 9.7 步进电机的控制 9.7.1 步进电机驱动的逻辑符号 9.7.2 步进电机驱动的时序图 9.7.3 步进电机驱动的逻辑框图 9.7.4 计数模块的设计与实现 9.7.5 译码模块的设计与实现 9.7.6 步进电机驱动的Verilog-HDL描述 9.7.7 编译指令-"宏替换`define"的使用方法 9.7.8 编译指令-"时间尺度`timescale"的使用方法 9.7.9 系统任务-"$finish"的使用方法 9.7.10 步进电机驱动的硬件实现
标签: Verilog-HDL 步进电机驱动 9.7 硬件电路
上传时间: 2014-01-23
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