[发明专利]一种适用于指纹图像增强的可配置Gabor滤波硬件加速单元

摘要

本发明属于集成电路设计技术领域，具体为一种适用于指纹图像增强的Gabor滤波硬件加速单元。该加速单元由滤波控制器、输入缓存器、输出缓存器和滤波卷积单元组成。加速单元通过总线与中央处理器和存储器连接，通过总线获得的输入包括滤波前的指纹图像、方向信息、频率信息和有效区域掩膜信息。本发明对输入指纹图像中的每个像素点首先检查其掩膜信息，如果不为零，则利用与该像素点对应的方向和频率信息构造出相应的Gabor滤波器，并用该滤波器对此像素做Gabor滤波，得到滤波后的像素值；如果掩膜信息为零，则该像素点不做滤波。本发明的输出为Gabor滤波后的指纹图像。其中输入输出缓存器的引入使带宽得到有效降低，滤波卷积单元采用流水线设计，有效提高了加速单元的吞吐率。

主权项

一种适用于指纹图像增强的Gabor滤波硬件加速单元，其特征在于由滤波控制器（5）、输入缓存器（2）、输出缓存器（4）和滤波卷积单元（3）组成；其中：所述输入缓存器（2）包括输入指纹图像缓存器、方向缓存器、频率缓存器和掩膜缓存器，所述输出缓存器（4）为滤波后输出的指纹图像缓存器；输入缓存器（2）和输出缓存器（4）分别连接于滤波卷积单元（3）和滤波控制器（5）之间；输入缓存器（2）的输入信号包括输入指纹图像像素值及其写使能、方向信息及其写使能、频率信息及其写使能、掩膜信息及其写使能，输入缓存器（2）的输出信号包括输入指纹图像像素值及其可写信号、方向信息及其可写信号、频率信息及其可写信号、掩膜信息及其可写信号，还有滤波窗口位置索引u和v；输出缓存器（4）的输入信号包括输出指纹图像像素值、读使能，输出缓存器（4）输出信号包括输出指纹图像像素值及其可读信号。