[發明專利]一種指紋識別系統芯片及其實現方法

無效

• 申請號: 200710064641.3
• 申請日: 2007-03-21
• 公開（公告）號: CN101271513A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 薛云波
• 申請（專利權）人: 成都方程式電子有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明涉及集成電路系統設計和生物識別技術領域。具體涉及一種指紋識別專用集成電路芯片及其實現方法。

背景技術

目前現有的指紋識別技術的實現方法主要有：基于PC的軟件解決方案的指紋識別系統；基于ARM的軟件解決方案的指紋識別系統；基于ARM+DSP的SoC(System?on?Chip，片上系統)芯片的軟件解決方案；以及基于DSP的軟件解決方案的指紋識別系統。

基于PC的軟件解決方案的指紋識別系統的處理系統基于PC，體積龐大，不能適用便攜式設備。處理能力強，成本高昂，實時性較低，適用于大型的自動指紋識別系統(AFIS)系統，如警務、海關、人口調查等國家級的對實時性要求較低的使用場合。

基于ARM的軟件解決方案的指紋識別系統的運行速度、處理能力依賴于ARM處理器，速度較慢；依賴于ARM系統的成本；Sensor(傳感器)接口需要外部的系統接口支持，系統成本高。

基于DSP的軟件解決方案的指紋識別系統的處理速度依賴于DSP處理速度和MCU控制器的處理能力。其需要另外的CPU作為系統控制器，系統成本不易控制。Sensor接口需要外部的系統接口支持，系統成本高。

基于ARM+DSP的SoC芯片的軟件解決方案的處理速度依賴于DSP處理器速度。ARM和DSP的IP核心需要另行購買，成本不易控制。Sensor接口需要外部的系統接口支持，系統成本高。流片處理等先期成本高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供了一種指紋識別系統芯片，采用超大規模集成電路實現指紋識別。

為了實現上述目的，本發明提供了一種指紋識別系統芯片，包括系統總線，還包括：

可編程指紋傳感器接口，用于對不同接口的指紋傳感器進行配置，使本系統適用于不同的指紋傳感器；

圖像拼接處理模塊，用于針對刮擦式傳感器輸出的條形圖像信息進行拼接處理，得到指紋圖像；

指紋圖像增強處理模塊，用于針對多種不同指紋傳感器輸出的指紋圖像，消除指紋采集過程中產生的噪聲，完成所述指紋圖像的直方圖檢測，以提高所述指紋圖像的質量；

指紋圖像分割處理模塊，用于對所述指紋圖像進行二值化處理，得到指紋二值化圖像；

指紋圖像細化模塊，用于對所述指紋二值化圖像進行細化；

特征點提取模塊，用于提取細化后的所述指紋二值化圖像的特征點，生成指紋特征點模版和存儲所述指紋特征點模版為指紋模版。

所述的指紋識別系統芯片，還包括：

特征匹配檢驗模塊，用于將欲識別指紋的指紋特征點模版和芯片內保存的指紋模版進行比對，得到匹配結果；

片內集成的微控制器，用于完成對芯片的初始化、系統配置、模塊相關參數的配置；

片外只讀存儲器，用于存儲微控制器的程序。

所述圖像拼接處理模塊，用于對所述刮擦式傳感器輸出的所述條形圖像信息實時進行緩沖，同時利用所述條形圖像行間的相關性，用數字信號處理技術求行互相關函數，根據對互相關函數的判斷，得到行間信號是否冗余，以得到指紋圖像。

所述指紋圖像分割處理模塊，用于基于采用分塊處理的直方圖二值化處理，對各個圖像塊采用動態的直方圖檢測閾值，可以準確進行方向圖檢測。

本發明還提供了一種指紋識別方法，包括：

步驟1，啟動可編程指紋傳感器接口，使用指紋傳感器采集指紋；

步驟2，判斷所述指紋傳感器是否為刮擦式傳感器，如果是，繼續步驟3，如果否，轉步驟4；

步驟3，對刮擦式傳感器輸出的條形圖像信息進行拼接處理，得到指紋圖像；

步驟4，對多種不同指紋傳感器輸出的指紋圖像進行增強處理，消除指紋采集過程中在所述指紋圖像中產生的噪聲，完成所述指紋圖像的直方圖檢測，以提高所述指紋圖像質量；

步驟5，對所述指紋圖像進行二值化處理，得到指紋二值化圖像；

步驟6，對所述指紋二值化圖像進行細化；

步驟7，提取細化后的所述指紋二值化圖像的特征點；

步驟8，生成特征點模版。

所述的指紋識別方法步驟1之前還包括：

由片內集成微控制器對不同接口的指紋傳感器進行配置，完成芯片的初始化、系統配置和相關參數的配置。

所述的指紋識別方法步驟7之后還包括：

步驟9，判斷是否保存為指紋模版，如果是，進行保存指紋模版操作，流程結束，否則，進行指紋匹配檢驗操作，將生成的所述特征點模版和芯片內保存的指紋模版進行比對，得到匹配結果；

步驟10，輸出指紋識別結果，流程結束。