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基于SOPC的低质量指纹图像预处理算法研究与实现基于SOPC的低质量指纹图像预处理算法研究与实现1彭娟娟，苑尚博，宋笑影，黄启俊，常胜（武汉大学物理科学与技术学院微电子学与固体电子学，湖北武汉430072）摘要：针对指纹质量的差异性，提出一个带有多指标质量判别的增强预处理方法,融合空域和小波域上的指标对指纹进行干、湿和质量好的分类，对可恢复的低质量指纹进行基于小波变换的增强预处理。算法经MATLAB验证并搭建基于SOPC技术的嵌入式平台，在Altera公司的DE2开发板上实现整个质量判别及增强算法，结果表明该流程能有效判断指纹的可用性，对低质量指纹增强效果显著。关键词质量评估；多指标融合；低质量指纹；小波变换；SOPC中图分类号：TP391文献标识码：AAnSOPCBasedLowqualityfingerprintimagepreprocessalgorithmimplementationPENGJuanjuan,YUANShangbo,SONGXiaoying,HUANGQijun,CHANGSheng(DepartmentofElectronicsScienceandTechnology,SchoolofPhysicsandTechnology,WuhanUniversity,Wuhan,4……

在指纹图像实时处理中，通常会用到三角函数的运算，然而业界大多采用软件的方式来实现这个计算过程，导致图像处理效率较低。针对该问题，本文在详细分析了用CORDIC算法实现Sine/Cosine函数和Arctan2函数共同点的基础上，提出了一种基于CORDIC算法计算正余弦、反正切函数的改进方法，采用资源共享的方式共享了两个函数核心的迭代运算部分，以16级流水线结构实现了计算正余弦和反正切两个函数功能。通过与Altera和Xilinx相同流水线结构的正余弦、反正切函数IP进行对比，本文所设计的三角函数加速核在资源开销方面有明显的优势，与C语言软件函数库在计算正余弦、反正切函数的绝对误差分别保持在10-4、10-5的数量级，其对应的运算速度分别为软件的92倍、64.5倍。