基于FPGA的硬件虹膜识别系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种基于FPGA的硬件虹膜识别系统，涉及生物识别技术领域。该基于FPGA的硬件虹膜识别系统通过图像采集单元采集待识别的虹膜图像，预处理模块对该虹膜图像进行预处理，编码模块将经过预处理的虹膜图像进行编码以提取虹膜特性信息，比对识别模块将所述虹膜特性信息与预先存储的用户虹膜模板信息进行比对以得到匹配相似度，若匹配相似度在预设的范围内，则判定该虹膜图像通过识别，否则，判定该虹膜图像不通过识别。该基于FPGA的硬件虹膜识别系统通过硬件电路实现虹膜图像的采集及处理，在识别的速度上有显著的提升，同时保证了虹膜识别的稳定性和安全性，在系统集成和使用便利上具有明显的优势，用户体验较好。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的硬件虹膜识别系统
本技术涉及生物识别
，具体而言，涉及一种基于FPGA的硬件虹膜识别系统。
技术介绍
现场可编辑门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)可根据用户需求灵活地对其编程以实现用户功能，因具有丰富的逻辑资源与I/O资源且开发周期短、设计成本低、易于产品更新换代等优点，在各个领域得到了广泛的应用。生物识别技术是近年来兴起的身份识别技术，相对于传统的身份识别技术(例如钥匙、密码、电子标签等)具有更高的安全性、便捷性、泛用性，常见的生物识别技术有指纹、人脸、虹膜、声音识别等。其中，虹膜识别技术，简单来说是一种基于眼睛中的虹膜进行身份识别的安全检测技术，与现在流行的指纹识别、人脸识别等生物识别技术具有更高的准确度和优越性。虹膜识别技术之所以成为发展迅速的研究热点，是因为人体虹膜具有如下特点：1、防伪性，虹膜与人体生命共生共息，可以保证生理组织的真实性，有高度的防伪性；2、非接触性，可以在一定距离内获取虹膜数字图像，无需用户接触设备，对人身没有侵犯，易被公众接受；3、唯一性，每个虹膜所包含的信息都不相同，具有独一无二的个人特征；4、稳定性，虹膜在人的一生中相当稳定，基本不会变化。因此，虹膜识别系统具有较好的发展前景。现有的虹膜识别系统主要分为两类：基于PC平台的虹膜识别系统和嵌入式虹膜识别系统，其中，基于PC平台的虹膜识别系统结构复杂、成本较高、使用不便，嵌入式虹膜识别系统虽然系统结构简单，但是硬件资源有限，系统的可扩展性不强，存储空间有限，对应用场合有较高要求，在虹膜识别速度也还有待提升。因此，如何解决上述问题，一直以来都是本领域技术人员关注的重点。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于FPGA的硬件虹膜识别系统，以改善上述问题。为了实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：本技术实施例提出一种基于FPGA的硬件虹膜识别系统，包括图像采集单元、虹膜图像核心处理单元，所述图像采集单元与所述虹膜图像核心处理单元电连接；所述图像采集单元用于采集待识别的虹膜图像；所述虹膜图像核心处理单元用于对所述虹膜图像进行处理以提取虹膜特性信息，将所述虹膜特性信息与预先存储的用户虹膜模板信息进行比对以得到比对结果，并依据所述比对结果判定所述虹膜图像是否通过识别。进一步地，所述虹膜图像核心处理单元包括主控制模块、预处理模块、编码模块以及比对识别模块，所述预处理模块、编码模块以及所述比对识别模块均与所述主控制模块电连接；所述预处理模块用于对所述虹膜图像进行预处理，所述编码模块用于将经过预处理的所述虹膜图像进行编码以提取所述虹膜特性信息，所述比对识别模块用于将所述虹膜特性信息与所述预先存储的用户虹膜模板信息进行比对以得到匹配相似度，若所述匹配相似度在预设的范围内，则所述比对识别模块判定所述虹膜图像通过识别，否则，判定所述虹膜图像不通过识别。进一步地，所述虹膜图像核心处理单元还包括图像采集控制模块，所述图像采集控制模块与所述主控制模块及所述图像采集单元均电连接，所述图像采集控制模块用于在所述主控制模块的控制下控制所述图像采集单元采集所述虹膜图像。进一步地，所述基于FPGA的硬件虹膜识别系统还包括辅助照明单元，所述辅助照明单元与所述图像采集控制模块电连接，所述图像采集控制模块还用于在所述主控制模块的控制下控制所述辅助照明单元为所述虹膜图像的采集提供照明。进一步地，所述基于FPGA的硬件虹膜识别系统还包括存储单元，所述存储单元与所述虹膜图像核心处理单元电连接，所述存储单元用于存储所述用户虹膜模板信息。进一步地，所述基于FPGA的硬件虹膜识别系统还包括信息加密单元，所述信息加密单元与所述虹膜图像核心处理单元、所述存储单元均电连接，所述信息加密单元用于对所述存储单元存储的所述用户虹膜模板信息以及虹膜图像算法进行加密。进一步地，所述图像采集单元包括图像传感器及光学镜头模组。进一步地，所述基于FPGA的硬件虹膜识别系统还包括显示单元，所述显示单元与所述虹膜图像核心处理单元电连接，所述显示单元用于显示所述虹膜图像的识别过程。进一步地，所述基于FPGA的硬件虹膜识别系统还包括通信接口单元，所述通信接口单元用于传输数据。本技术实施例还提出一种基于FPGA的硬件虹膜识别系统，所述基于FPGA的硬件虹膜识别系统包括图像采集单元及与所述图像采集单元电连接的虹膜图像核心处理单元，所述虹膜图像核心处理单元包括主控制模块、预处理模块、编码模块以及比对识别模块，所述预处理模块、编码模块以及所述比对识别模块均与所述主控制模块电连接；所述图像采集单元用于采集待识别的虹膜图像；所述预处理模块用于对所述虹膜图像进行预处理，所述编码模块用于将经过预处理的所述虹膜图像进行编码以提取虹膜特性信息，所述比对识别模块用于将所述虹膜特性信息与预先存储的用户虹膜模板信息进行比对以得到匹配相似度，若所述匹配相似度在预设的范围内，则所述比对识别模块判定所述虹膜图像通过识别，否则，判定所述虹膜图像不通过识别。相对现有技术，本技术具有以下有益效果：本技术提供的基于FPGA的硬件虹膜识别系统包括图像采集单元、虹膜图像核心处理单元，所述图像采集单元与所述虹膜图像核心处理单元电连接，所述虹膜图像核心处理单元包括主控制模块、预处理模块、编码模块以及比对识别模块，所述预处理模块、编码模块以及所述比对识别模块均与所述主控制模块电连接；所述图像采集单元采集到待识别的虹膜图像后，所述预处理模块对所述虹膜图像进行预处理，所述编码模块将经过预处理的所述虹膜图像进行编码以提取虹膜特性信息，所述比对识别模块将所述虹膜特性信息与预先存储的用户虹膜模板信息进行比对以得到匹配相似度，若所述匹配相似度在预设的范围内，则所述比对识别模块判定所述虹膜图像通过识别，否则，判定所述虹膜图像不通过识别。该基于FPGA的硬件虹膜识别系统通过硬件电路实现虹膜图像的采集及处理，在识别的速度上有显著的提升，同时保证了虹膜识别的稳定性和安全性，在系统集成和使用便利方面具有明显的优势，用户体验较好。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本技术第一实施例所提供的基于FPGA的硬件虹膜识别系统的结构框图。图2示出了图1中虹膜图像核心处理单元的结构框图。图3示出了本技术第二实施例所提供的基于FPGA的硬件虹膜识别系统的结构框图。图4示出了本技术第二实施例所提供的基于FPGA的硬件虹膜识别系统与外部设备的连接示意图。图标：100-基于FPGA的硬件虹膜识别系统；200-外部设备；110-图像采集单元；120-虹膜图像核心处理单元；130-辅助照明单元；140-存储单元；150-信息加密单元；160-显示单元；170-通信接口单元；121-图像采集控制模块；122-主控制模块；124-预处理模块；126-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的硬件虹膜识别系统，其特征在于，包括图像采集单元、虹膜图像核心处理单元，所述图像采集单元与所述虹膜图像核心处理单元电连接；所述图像采集单元用于采集待识别的虹膜图像；所述虹膜图像核心处理单元用于对所述虹膜图像进行处理以提取虹膜特性信息，将所述虹膜特性信息与预先存储的用户虹膜模板信息进行比对以得到比对结果，并依据所述比对结果判定所述虹膜图像是否通过识别；所述系统还包括存储单元及信息加密单元，所述存储单元与所述虹膜图像核心处理单元电连接，所述信息加密单元与所述虹膜图像核心处理单元、所述存储单元均电连接；所述存储单元用于存储所述用户虹膜模板信息，所述信息加密单元用于对所述存储单元存储的所述用户虹膜模板信息以及所述虹膜图像核心处理单元在处理所述虹膜图像时采用的虹膜图像算法进行加密。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的硬件虹膜识别系统，其特征在于，包括图像采集单元、虹膜图像核心处理单元，所述图像采集单元与所述虹膜图像核心处理单元电连接；所述图像采集单元用于采集待识别的虹膜图像；所述虹膜图像核心处理单元用于对所述虹膜图像进行处理以提取虹膜特性信息，将所述虹膜特性信息与预先存储的用户虹膜模板信息进行比对以得到比对结果，并依据所述比对结果判定所述虹膜图像是否通过识别；所述系统还包括存储单元及信息加密单元，所述存储单元与所述虹膜图像核心处理单元电连接，所述信息加密单元与所述虹膜图像核心处理单元、所述存储单元均电连接；所述存储单元用于存储所述用户虹膜模板信息，所述信息加密单元用于对所述存储单元存储的所述用户虹膜模板信息以及所述虹膜图像核心处理单元在处理所述虹膜图像时采用的虹膜图像算法进行加密。2.如权利要求1所述的基于FPGA的硬件虹膜识别系统，其特征在于，所述虹膜图像核心处理单元包括主控制模块、预处理模块、编码模块以及比对识别模块，所述预处理模块、编码模块以及所述比对识别模块均与所述主控制模块电连接；所述预处理模块用于对所述虹膜图像进行预处理，所述编码模块用于将经过预处理的所述虹膜图像进行编码以提取所述虹膜特性信息，所述比对识别模块用于将所述虹膜特性信息与所述预先存储的用户虹膜模板信息进行比对以得到匹配相似度，若所述匹配相似度在预设的范围内，则所述比对识别模块判定所述虹膜图像通过识别，否则，判定所述虹膜图像不通过识别。3.如权利要求2所述的基于FPGA的硬件虹膜识别系统，其特征在于，所述虹膜图像核心处理单元还包括图像采集控制模块，所述图像采集控制模块与所述主控制模块及所述图像采集单元均电连接，所述图像采集控制模块用于在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高俊雄，易开军，托马斯·费尔兰德斯，
申请(专利权)人：武汉虹识技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42