FPGA驱动的虹膜图像采集系统设计：自动增益控制与TCPIP通信

本文主要探讨了"基于FPGA的虹膜图像采集系统设计"这一主题，它是在2016年的第一期《仪表技术与传感器》杂志上发表的研究成果。该研究由彭海、高俊雄和王耘波三位作者，来自华中科技大学光学与电子信息学院，他们在国家863计划项目的支持下进行。该系统的研发目标是实现高质量虹膜图像的高效采集。 系统的核心设计是利用FPGA（现场可编程门阵列）控制CMOS图像传感器。FPGA负责协调滤波片和LED辅助照明装置的工作，以优化图像采集过程，确保在不同光照条件下也能获取清晰的虹膜图像。采集到的图像被实时存储在FPGA的片上RAM中，这允许系统实时分析图像质量，特别是增益参数，以便对CMOS传感器进行动态调整，确保图像的亮度和对比度处于理想状态。 此外，系统设计还考虑到了传输效率，能够以每秒12帧的速度传输1280x1024像素的虹膜图片，这个速度完全满足了虹膜识别算法对于图像质量和采集速度的需求。为了实现图像的远程传输，系统采用了TCP通信协议，通过硬件协议栈芯片将处理后的虹膜图像发送到计算机上，实现了采集系统与服务器之间的高效通信。 论文的关键技术包括FPGA的实时控制能力、自动增益控制以及TCP通信技术的集成应用。整体来说，这项研究不仅提升了虹膜图像采集的性能，而且展示了FPGA在图像处理领域的强大潜力，对于生物特征识别技术的发展具有重要意义。