一種身份認證裝置的製作方法

2023-05-13 07:11:36 1

專利名稱：一種身份認證裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於圖像識別技術領域，特別涉及一種身份認證裝置。
背景技術：
生物特徵識別技術，是隨著計算機科學技術的不斷發展，特別是計 算機圖像處理和模式識別等學科的發展而逐步形成的新興技術。近年 來，生物特徵識別技術，尤其是指紋識別技術越來越成熟，核心技術己 經完全達到實用化的水平。指紋識別相對於其他的生物特徵識別，例如 掌紋識別，虹膜特徵識別等生物特徵識別手段而言，在特徵的獨特性、 特徵的持久性、特徵識別的可靠性、用戶的可接受性等方面具有相當大 的優勢。隨著世界各國對各種安全問題的關注程度加大，目前已經有越 來越多的指紋識別產品投放市場。
目前已有的指紋識別產品從指紋識別處理平臺上分，基本上分為兩 大類 一類是以計算機為運算處理平臺；另一類是以嵌入式系統為處理 平臺。這兩種產品各有優、缺點。第一類產品由於使用了計算機作為處 理平臺，因此在數據的處理速度、指紋識別的性能上比第二類產品要強。 而第二類產品由於以嵌入式系統作為處理平臺，因此在產品的性價比和 產品的適用性等方面要優於第一類產品。而且第二類產品的數量要遠遠 多於第一類產品。
由於不論高性能的計算機處理器還是低性能的嵌入式處理器，都屬 於通用處理器。因此上述兩類產品在指紋識別的實現上都有一個共同的 特點，即所有的產品都使用了通用處理器作為指紋識別的運算平臺。其 特點是都必須依賴事先編譯好的程序完成預定的操作。在不同的指紋識 別產品中，指紋識別使用各種程式語言實現，例如c語言和各種彙編語 言。通過專用的程序編譯環境編譯成不同的機器代碼存儲在產品的程序
存儲晶片中。通過通用處理器的控制從程序存儲晶片中讀取相應處理程 序，完成指紋識別的操作。這種依賴於軟體編程的指紋識別方法的實現 方式完全依賴通用處理器的性能高低，較低性能的通用處理器會影響指 紋識別產品的性能。這種指紋識別方法的實現方式極大的限制了使用低 成本嵌入式處理器的指紋識別產品的性能，進而影響了指紋識別產品的 應用範圍。

實用新型內容
現有指紋識別的實現方式完全依賴通用處理器的性能高低，限制了 指紋識別產品的性能，使指紋識別產品的應用受到限制，本實用新型的 目的是採用不依賴程式語言和通用處理器的技術方案，提供一種身份認 證裝置。
為了實現所述的目的，本實用新型的提供一種身份認證裝置，包括 指紋傳感器與現場可編程門陣列晶片連接，用於將指紋信息轉換成
圖像數據流傳輸至現場可編程門陣列晶片；
電源管理電路與現場可編程門陣列晶片連接，用於提供指紋識別裝
置所需的電源；
指紋模板存儲電路與現場可編程門陣列晶片連接，用於存儲由現場 可編程門陣列晶片產生的指紋模板數據；
現場可編程門陣列晶片，分別與指紋傳感器、電源管理電路、指紋 模板存儲電路、串行通訊電路連接，用於接收上述這些部件的信息完成 指紋識別操作；
串行通訊電路與現場可編程門陣列晶片連接.用於與計算機通訊， 接收外計算機的控制命令以及向計算機發送指紋識別結果。 優選地，在所述現場可編程門陣列晶片中包括-指紋傳感器接口功能單元，用於讀入指紋圖像數據； 圖像分配功能單元分別與指紋傳感器接口功能單元和臨時數據緩 衝區功能單元連接，將讀入指紋圖像數據生成指紋圖像塊；
指紋圖像增強功能單元與臨時數據緩衝區功能單元連接，將臨時數 據緩衝區中的指紋圖像塊數據進行指紋細化操作，生成指紋細化信息；
外部存儲器接口功能單元與臨時數據緩衝區功能單元連接，用於將 已存儲的細節點模板讀入臨時數據緩衝區，或者將指紋註冊生成的用戶
指紋模板寫入外部指紋存儲晶片中；
臨時數據緩衝區功能單元，用於存儲圖像分配功能單元、指紋圖像 增強功能單元、細節點提取功能單元、細節點匹配功能單元各功能單元 產生的臨時數據；
細節點提取功能單元與臨時數據緩衝區功能單元連接，將臨時數據 緩衝區輸入的指紋細化信息進行處理，獲取指紋細節點信息；
細節點匹配功能單元與臨時數據緩衝區功能單元連接，用於對由圖 像分配功能單元讀入的指紋圖像生成的細節點模板和通過外部存儲器 接口功能單元讀入的已存儲的細節點模板進行細節點匹配。
優選地，指紋圖像增強功能單元包括
指紋圖像方向場模塊與臨時數據緩衝區連接，用於提取指紋圖像塊 中指定象素點的方向；
指紋圖像濾波模塊與指紋圖像方向場模塊連接，利用濾波模板對指 紋圖像塊進行濾波操作；
指紋圖像細化模塊與指紋圖像濾波模塊連接，對指紋圖像塊進行細 化操作，獲取指紋細化圖像並輸入給臨時數據緩衝區。
本實用新型的有益效果本實用新型所述的身份認證是基於現場可 編程門陣列晶片(FPGA)運算平臺的特點，使用基於硬體描述語言在 FPGA晶片中劃分了指紋傳感器接口、圖像分配、圖像增強、細節點提 取、臨時數據緩衝區、細節點匹配、外部存儲器接口等功能單元，實現 了指紋註冊和指紋匹配功能，同時在指紋識別運算過程中，採用流水線 運算模式，對同一指紋圖像塊依次進行指紋增強和細節點提取等操作， 並逐步完成指紋細節點的重構操作，極大降低了處理完整指紋圖像所需 的臨時數據存儲空間。
採用本實用新型的技術方案解決了現有指紋識別的實現方式完全 依賴通用處理器的性能高低，限制指紋識別產品的性能，使指紋識別產 品的應用受到限制的問題。本實用新型所述的身份認證提高了嵌入式系 統環境下的指紋識別性能、降低了指紋識別處理過程中所需的臨時數據
存儲空間，降低了指紋識別系統的硬體成本。
採用本實用新型的濾波模板對輸入圖像塊進行濾波的技術方案，減 少濾波處理所用時間，提高了指紋識別速度。


圖1是使用本實用新型身份認證裝置框圖2是本實用新型所述的身份認證功能框圖3是圖像交疊分塊技術示意圖4是指紋圖像分配功能單元輸出的圖像塊；
圖5是指紋圖像增強功能單元的處理過程；
圖6是指紋圖像增強處理結果；
圖7是指紋細節點信息結構；
圖8是指紋細節點重構示意圖9是本實用新型所述身份認證的測試性能曲線圖;
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型加以詳細說明，應指出的是，所描述 的實施例僅旨在便於對本實用新型的理解，而對其不起任何限定作用。 本實用新型裝置如圖l所示，包括指紋傳感器l、電源管理電路
2、指紋模板存儲電路3、 FPGA晶片4、串行通訊電路5。該裝置通過 串口通訊電路5接收PC機的命令，執行指紋註冊和指紋匹配操作。
本裝置所述的指紋傳感器1是基於CMOS技術的指紋採集晶片， 晶片的類型可以是平面型的，也可以條狀掃描型的。這些傳感器的特點 是體積小巧，適合使用在各種嵌入式系統中。指紋傳感器1將採集到的 圖像數據通過8位的並行數據線進入FPGA晶片4的指紋傳感器接口功 能單元51。
本裝置所述的電源管理電路2由一片直流電壓變換晶片組成。該電 路將外部提供的直流電源轉換為裝置中其他部分電路所需的直流電壓， 為整個裝置供電。
本裝置中指紋模板存儲電路3使用電可擦寫的快閃記憶體(FLASH)來
存放已註冊的用戶指紋模板。
FPGA晶片4通過外部存儲區接口功能單元54讀、寫FLASH晶片。 在FLASH晶片中，指紋模板是以一種數據表的結構存儲的。表中每--個記錄單元包含了用戶身份號碼信息和用戶的指紋模板信息。數據表中 每--個記錄單元按照存儲寫入的順序存儲。表中每一個記錄單元的大小 是固定的。在指紋註冊操作過程中，外部存儲區接口功能單元54將生 成的指紋模板和相應的用戶身份號碼一起寫入FLASH晶片中。在指紋 匹配操作過程中，根據FPGA晶片4的命令，外部存儲區接口功能單元 54根據記錄的存儲順序依次讀入每一個記錄單元，進行模板匹配操作。
本裝置所述的串行通訊電路5由串行通訊接口晶片組成。該電路能 夠使計算機和FPGA晶片4之間傳輸數據。由計算機發出的命令通過串 行通訊電路5傳輸到FPGA晶片4，使指紋識別裝置執行相應的指紋注 冊或者指紋匹配操作。FPGA晶片4通過該電路將指紋註冊是否成功的 結果或者指紋匹配是否成功結果發送到計算機。
本裝置使用基於硬體描述語言在FPGA晶片中劃分了指紋傳感器 接口功能單元51、圖像分配功能單元52、指紋圖像增強功能單元53、 外部存儲器接口功能單元54、臨時數據緩衝區55、細節點提取功能單 元56、細節點匹配功能單元57等，實現了指紋註冊和指紋匹配功能。 各功能單元的連接方式如圖2所示
指紋傳感器接口功能單元51，用於讀入指紋圖像數據；
圖像分配功能單元52分別與指紋傳感器接口功能單元51和臨時數 據緩衝區功能單元55連接，將讀入指紋圖像數據生成指紋圖像塊；
指紋圖像增強功能單元53與臨時數據緩衝區功能單元55連接，將 臨時數據緩衝區中的指紋圖像塊數據進行指紋細化操作，生成指紋細化 信息；
外部存儲器接口功能單元54與臨時數據緩衝區功能單元55連接， 用於將已存儲的細節點模板讀入臨時數據緩衝區，或者將指紋註冊生成 的用戶指紋模板寫入外部指紋存儲晶片中；
臨時數據緩衝區功能單元55，用於存儲圖像分配功能單元52、指
紋圖像增強功能單元53、細節點提取功能單元56、細節點匹配功能單
元57各功能單元產生的臨時數據；
細節點提取功能單元56與臨時數據緩衝區功能單元55連接，將臨 時數據緩衝區輸入的指紋細化信息進行處理，獲取指紋細節點信息；
細節點匹配功能單元57與臨時數據緩衝區功能單元55連接，用於 對由圖像分配功能單元讀入的指紋圖像生成的細節點模板和通過外部 存儲器接口功能單元讀入的已存儲的細節點模板進行細節點匹配。
在指紋圖像增強功能單元53中又劃分了如圖5所示的結構
指紋圖像方向場模塊531與臨時數據緩衝區55連接，用於提取指 紋圖像塊中指定象素點的方向；
指紋圖像濾波模塊532與指紋圖像方向場模塊531連接，利用濾波 模板對指紋圖像塊進行濾波操作；
指紋圖像細化模塊533與指紋圖像濾波模塊532連接，對指紋圖像 塊進行細化操作，獲取指紋細化圖像並輸入給臨時數據緩衝區55。
本裝置的操作模式分為指紋註冊和指紋匹配。外部計算機將操作命 令通過串行通訊電路5發送至FPGA晶片4， FPGA晶片4控制本裝置 執行相應操作。
在指紋註冊操作過程中，用戶的指紋信息通過指紋傳感器1採集， 將指紋圖像數據發送至FPGA晶片4。在FPGA晶片4內部，指紋傳感 器接口功能單元51將完整的指紋圖像輸入至圖像分配功能單元52，由 圖像分配功能單元52採用圖像交疊分塊技術將完整指紋圖像分割成固 定大小的圖像塊，作為圖像增強、細節點提取等後續處理過程的操作對 象。在後續處理過程中，採用流水線運算模式，指紋圖像增強功能單元 53、細節點提取功能單元56依次處理同一個指紋圖像塊，完成--次細 節點提取操作。
在指紋圖像增強過程中，指紋圖像塊依次通過方向場提取、圖像濾 波、圖像細化操作，生成臨時指紋細化圖像，然後在細節點提取功能單 元56中生成局部指紋細節點信息，並保存在臨時數據緩衝區中。細節 點提取功能單元56在完成一幅指紋圖像所有圖像塊的處理之後.，根據 圖像分配功能單元52分割圖像的順序，對局部指紋細節點信息進行重
構操作，得到指紋細節點模板。由外部存儲器接口功能單元54保存至
外部指紋存儲晶片中。至此，完成一次指紋註冊操作，同時FPGA晶片 4將註冊成功信息通過串行通訊電路5發送到計算機。
在指紋匹配操作過程中，本裝置首先從用戶輸入的指紋圖像提取出 指紋模板。然後通過控制外部存儲器接口功能單元54從外部指紋存儲 晶片中依照保存的順序讀取一枚指紋模板數據。在細節點匹配功能單元 57中完成指紋匹配，求出兩枚指紋模板相似度數值，並且與預先設置 的閾值比較。如果匹配數值大於閾值，則表明輸入用戶是已註冊用戶， FPGA晶片4將匹配成功信息通過串行通訊電路5發送到計算機。如果 匹配數值小於閾值，則表明輸入用戶指紋模板與本次讀取的指紋模板不 匹配。此時，外部存儲器接口功能單元54將按順序從外部指紋存儲芯 片中讀取下一枚指紋模板數據，傳送到細節點匹配功能單元57中，進 行再一次指紋匹配。如果外部存儲晶片中所有的指紋模板與輸入用戶的 指紋模板都不匹配，則表明當前用戶不是已註冊用戶，FPGA晶片4將 匹配失敗信息通過串行通訊電路5發送到計算機.
該裝置使用Verilog硬體描述語言在Xilinx公司的xc2v8000晶片上 測試，測試時FPGA外部時鐘為70MHz，使用的FPGA晶片4的資源 大約為34%。經過測試註冊一枚指紋所需的平均時間為1秒，兩枚指 紋模板匹配所需的平均時間為1毫秒。
本實用新型所述的身份認證工作分為以下兩個階段 一、指紋註冊階段
由硬體描述語言實現的指紋識別在指紋註冊階段對由指紋傳感器 接口功能單元51輸入的指紋圖像依次進行圖像分配、圖像增強、細節 點提取等操作，最終通過外部存儲器接口功能單元54將包含指紋細節 點信息的指紋模板存儲在外部存儲器晶片中。
在指紋註冊階段採用交疊圖像分塊技術和流水線運算模式，在圖像 分配功能單元52中對輸入的指紋圖像以窗口為單位進行分塊提取，在 指紋增強和細節點提取功能單元56中以圖像塊為單位進行操作，依次 處理同一個圖像塊數據，完成一次細節點提取操作。在細節點提取功能
單元56中將由各圖像塊提取的局部細節點信息進行重構，完成輸入指 紋細節點模板提取操作。這種處理方式極大降低了處理完整指紋圖像所
需的臨時數據存儲空間。
它依次含有以下步驟
(1)對指紋圖像進行分塊處理
本實用新型所述的身份認證針對FPGA運算平臺的特點以及考慮
到成本方面的因素，不使用附加的系統存儲器存放臨時數據。在FPGA 晶片4內部由邏輯單元搭建了一個20K字節的內部臨時數據存儲區。 在指紋識別運算過程中，存放待處理的圖像塊、局部細節點信息、待匹 配指紋模板臨時數據；作為處理晶片的FPGA不與外部數據存儲器交換 數據。對於由指紋傳感器接口功能單元51輸入的指紋圖像數據，在圖 像分配功能單元52中完成指紋圖像的分塊操作，圖像分配功能單元52 將指紋圖像分割成大小為wXw的圖像數據塊，其中w二64象素。如 圖3所示，指紋圖像在處理過程中圖像塊數據獲取的順序是依照從左 向右，從上向下的順序。
為了避免在後續計算過程中產生塊效應，圖像分配功能單元52採 用交疊窗口的方式劃分指紋圖像塊區域。圖像分塊窗口每次移動w/2象 素距離，保證相鄰兩個指紋圖像塊數據有w/2象素寬度的數據交疊。圖 4顯示了使用交疊窗口按順序獲得的指紋圖像塊。 (2)對指紋圖像進行增強處理
受FPGA晶片4成本的限制，在晶片內部組合生成的臨時數據存儲 區不可能將所有指紋圖像塊的處理結果保存下來。利用本實用新型所述 的身份認證，指紋圖像增強功能單元53的處理對象為指紋圖像塊，在 完成指紋細化操作之後，將指紋圖像塊細化的結果輸出給細節點提取功 能單元56，同時刪除所有臨時數據，為處理下一個指紋圖像塊做準備。 指紋圖像增強功能單元53的處理過程如圖5所示，包括下述步驟 (2. 1)求指紋圖像方向場
採用多方向梯度估計的方法求圖像塊中象素點的方向。通過計算象 素點8鄰域內的4個基本方向
'ol=|/l —/ | + |/8—/| =|/3-/| + |/6-/| < o3 =|/4-/| + 1/5-/| o4 —/| + |/7-/|
得到象素點的基本方向因子，ol、 o2、 o3、 04分別對應(T 、 45 ° 、 90° 、 135°四個基本方向的方向因子。通過下式求出該象素點的 主方向
o(x， _y) = _y) x ol + o:2(x, >>) x o2 + a3(x, .y) x o3 + 4(x，少;)x c4
0(x，W表示該象素點的主方向，而[cxl,a2，a3，a4]是基本方向因子 !ol，o2,o3,o4]的權重參數，分別等於[l， 32， 96， 64]。 (2. 2)方向濾波
採用基於幾何特性的方向濾波方法，使用如下形式的濾波器方程
,. r , 、 / 、 ， i r(xcos P)2 ■,、 f , r (v sin ip)2 " A(x,)',^/) = cos( 2;r^:cos p).exp{ -+[-^----'exp《—+[~^-^——]}
— 《 麼— 其中x、 y表示象素位置；,^分別表示局部指紋脊線頻率和方向，
;=—6;《、^分別表示高斯包標準偏差，都等於4。根據圖像塊的範圍， 求出針對不同方向的濾波模板，選擇濾波模板的大小為kXk，其中k
=16。濾波巻積方程如下
其中D表示圖像塊區域。利用模板進行指紋圖像塊的濾波操作，
可以加快指紋濾波過程的執行速度。 (2， 3)指紋圖像細化 採用形態學方法對增強後的指紋圖像塊進行細化操作，使用4個形 態學的模板對指紋圖像塊進行腐蝕處理。4個模板分別表示4個不同的 處理方向，分別是0。 、 90° 、 180° 、 270° 。其中0°方向的處理模
板Tl如下，其它方向的處理模板T2、 T3、 T4可以對Tl模板進行旋轉 獲得
11==012=0I3==0
14==0NAI5==0
16>k17>kIS>k
其中NA表示待處理的中心象素，k表示操作閾值。當中心象素的 8鄰域象素滿足模板條件時，將其設為O，表示不是有效脊線。使用該
模板在圖像塊區域內進行逐點反覆操作，直至完成圖像塊的細化操作。
指紋圖像增強處理的最終結果見圖6。 (3)提取細節點
指紋細節點信息包括細節點坐標信息、局部脊線方向、細節點類型。 由於使用交疊窗口技術處理指紋圖像，因而細節點信息只能限定在圖像 塊內才能被準確提取，同時受到臨時數據存儲區的限制，因此在本實用 新型中不使用全局細節點特徵，如跨越脊線數等信息。完整的細節點特 徵向量為"7^，0，如圖7所示，其中x、 y表示細節點位置，9表示細 節點方向，t表示細節點類型。
在完成對圖像塊內的局部指紋細節點提取操作之後，由於完成了本 次指紋圖像塊的處理，本次操作所佔用的臨時存儲區需要為下一個圖像 塊的處理做準備。因此，每個圖像塊提取的局部指紋細節點被保存並被 重構以保證細節點集的完整。
細節點重構過程的示意圖見圖8。增加提取的細節點的數量可以提 高本實用新型所述身份認證的指紋識別性能，但是在細節點重構過程中 處理過多的細節點會佔用過多的臨時數據存儲區。因此在保證指紋識別 性能的前提下，完整的細節點集所包含的細節點數量被限制在100個以 內。
二、指紋匹配階段
在指紋匹配階段，由硬體描述語言實現的指紋識別方法先通過上述
(l) (3)步驟由指紋傳感器接口功能單元5:1讀入的指紋圖像獲得 細節點模板。在細節點匹配功能單元57中對輸入指紋生成的細節點模 板和通過外部存儲器接口功能單元54讀入的已存儲的細節點模板進行 細節點匹配，確認是否屬於同一個手指。
指紋細節點集的匹配主要利用的是細節點結構的特性，是點匹配。 這個結構是基於細節點的局部結構，它是由上述步驟(3)獲得的細節 點特徵向量構成。輸入指紋生成的細節點模板和已存儲的細節點模板之 間的匹配相似度由下式計算得出
単)=
屍,
LP —屍,'<
,其他
其中''。是輸入細節點模板中第i個點以及存儲細節點模板中第 j個點；PWR是歸一化權值的係數，取值為100; THR是經驗閾值，取
值為50; k表示兩個指紋模板間細節點對匹配的次數。
對上述的細節點結構在輸入細節點模板和存儲細節點模板上進行
逐個匹配，這時就獲得一個記錄累計匹配的點數N和匹配相似度總和
PS。最終的匹配分數由下式決定
通過將Score與預先設置的指紋匹配閾值進行比較，最終決定輸入 指紋是否與存儲的指紋模板一致。根據經驗指紋匹配閾值設為0.4，當 Score大於該閾值時認為是同一個手指的指紋，否則認為不是同一個手 指的指紋。通過調節指紋匹配閾值，可以調節使用上述指紋識別方法的 系統識別性能，如拒識率和誤識率，使得指紋識別系統適應不同的應用 領域。
將本實用新型的裝置使用c語言在計算機上進行指紋識別性能測
試，使用電容式指紋傳感器採集的指紋圖像，圖像大小為256X256象 素，指紋資料庫大小為100人X8枚手指。經測試，指紋識別性能EER 二2.55%，測試性能曲線見圖9。
以上所述，僅為本實用新型中的具體實施方式
，但本實用新型的保 護範圍並不局限於此，任何熟悉該技術的人在本實用新型所揭露的技術 範圍內，可理解想到的變換或替換，都應涵蓋在本實用新型的包含範圍 之內，因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求1、一種身份認證裝置，其特徵在於，包括指紋傳感器(1)與現場可編程門陣列晶片(4)連接，用於將指紋信息轉換成圖像數據流傳輸至現場可編程門陣列晶片(4)；電源管理電路(2)與現場可編程門陣列晶片(4)連接，用於提供指紋識別裝置所需的電源；指紋模板存儲電路(3)與現場可編程門陣列晶片(4)連接，用於存儲由現場可編程門陣列晶片(4)產生的指紋模板數據；現場可編程門陣列晶片(4)，分別與指紋傳感器(1)、電源管理電路(2)、指紋模板存儲電路(3)、串行通訊電路(5)連接，用於接收上述這些部件的信息完成指紋識別操作；串行通訊電路(5)與現場可編程門陣列晶片(4)連接，用於與計算機通訊，接收外計算機的控制命令以及向計算機發送指紋識別結果。
2、 根據權利要求1所述的身份認證裝置，其特徵在於，在所述現 場可編程門陣列晶片(4)中包括指紋傳感器接口功能單元(51)，用於讀入指紋圖像數據； 圖像分配功能單元(52)分別與指紋傳感器接口功能單元(:51)和臨時數據緩衝區功能單元(55)連接，將讀入指紋圖像數據生成指紋圖像塊；指紋圖像增強功能單元(53)與臨時數據緩衝區功能單元(55)連 接，將臨時數據緩衝區中的指紋圖像塊數據進行指紋細化操作，生成指 紋細化信息；外部存儲器接口功能單元(54)與臨時數據緩衝區功能單元(55) 連接，用於將已存儲的細節點模板讀入臨時數據緩衝區，或者將指紋注 冊生成的用戶指紋模板寫入外部指紋存儲晶片中；臨時數據緩衝區功能單元(55:)，用於存儲圖像分配功能單元(52)、 指紋圖像增強功能單元(53)、細節點提取功能單元(56)、細節點匹配 功能單元(57)各功能單元產生的臨時數據；細節點提取功能單元(56)與臨時數據緩衝區功能單元(55)連接， 將臨時數據緩衝區輸入的指紋細化信息進行處理，獲取指紋細節點信 自.細節點匹配功能單元(57)與臨時數據緩衝區功能單元(55)連接， 用於對由圖像分配功能單元(52)讀入的指紋圖像生成的細節點模板和 通過外部存儲器接口功能單元(54)讀入的己存儲的細節點模板進行細 節點匹配。3、根據權利要求2所述身份認證裝置，其特徵在於，指紋圖像增 強功能單元(53)包括指紋圖像方向場模塊(531)與臨時數據緩衝區(55)連接，用於 提取指紋圖像塊中指定象素點的方向；指紋圖像濾波模塊(532)與指紋圖像方向場模塊(531)連接，利 用濾波模板對指紋圖像塊進行濾波操作；指紋圖像細化模塊(533)與指紋圖像濾波模塊(532)連接，對指 紋圖像塊進行細化操作，獲取指紋細化圖像並輸入給臨時數據緩衝區 (55)。
專利摘要本實用新型公開一種身份認證裝置，包括現場可編程門陣列晶片，分別與指紋傳感器、指紋模板存儲電路、串行通訊電路、電源管理電路連接，用於接收上述部件的信息完成指紋識別操作，用於將指紋信息轉換成圖像數據流傳輸至現場可編程門陣列晶片；用於存儲由現場可編程門陣列晶片產生的指紋模板數據；用於與計算機通訊，接收計算機的控制命令以及向計算機發送指紋識別結果；用於提供指紋識別裝置所需的電源；本實用新型所述的裝置提高了嵌入式系統環境下的指紋識別速度、降低了指紋識別處理過程中所需的臨時數據存儲空間，降低了指紋識別系統的硬體成本，可以在較低成本的嵌入式系統上實現較高的指紋識別性能。
文檔編號G06K9/00GK201000630SQ20072010326
公開日2008年1月2日 申請日期2007年1月18日 優先權日2007年1月18日
發明者鑫 楊, 捷 田, 琪 蘇, 謝衛華 申請人:中國科學院自動化研究所