FPGA驱动的掌纹识别系统设计：基于双波长红外与2D熵评价

本文档主要探讨了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的掌静脉采集系统的设计，发表在2014年的Asia-Pacific Computer Science and Application Conference上，论文的ISBN为978-1-135-68498-7。该研究由来自浙江工业大学信息工程学院的Xiaoke Lan、Peng Chen、Zhixiang Chen 和 Zhonghai Sun 等作者共同完成。 相比于其他生物识别技术，掌静脉识别因其高可靠性、稳定性而备受关注。它具有防伪、非接触式和活体检测等优势，特别适用于对安全性和便捷性有较高要求的应用场景。设计的核心是开发一款嵌入式掌静脉生物识别硬件系统。系统采用两种不同波长的近红外光（850nm和940nm），通过Boost转换器驱动双高亮度LED阵列，以优化光线照射，从而捕捉到清晰的掌静脉图像。 在这个硬件系统中，Xilinx FPGA被用于掌静脉采集系统，其强大的并行处理能力有助于实时处理图像数据。图像传感器选用OV2640，这是一款高性能的摄像头，能够捕获高质量的图像。系统设计中的一个重要组成部分是采用二维熵评价方法来评估图像质量，并据此实现LED亮度的自适应反馈控制。这种反馈机制确保了在不同光照条件下，系统的成像效果始终保持一致，提高了识别的准确性。 实验结果显示，通过该系统，掌静脉图像的采集不仅能够得到良好的信噪比，而且能够在动态环境下稳定工作。这表明该设计成功地融合了硬件优化与算法控制，为实际应用中的掌静脉生物识别提供了高效且可靠的解决方案。这项研究对于推动生物识别技术尤其是掌静脉识别在安全验证、门禁控制等领域的应用具有重要意义。