基于汇聚式处理器的生物认证系统设计
在实际应用中，几乎所有的生物认证技术均通过以下步骤实现：传感器采集原始生物特征数据；处理采集数据，完成特征提取，形成代表目标对象的特征集；模式匹配，将提取的特征集与数据库中保存的模板进行对比；判断程序，根据对比结果判断用户声明的身份是否能通过验证。对于便携式的生物认证终端来说，所有这些步骤都必须由处理器在很短的时间内完成，因而对处理器性能提出了较高的要求。
近年来，ADI公司推出的汇聚式处理器Blackfin系列已经在全球多家领先的生物认证系统中得到使用。Blackfin处理器是一类专为满足当今嵌入式音频、视频和通信应用的计算要求和功耗约束条件而设计的新型16/32位嵌入式处理器。Blackfin处理器将一个32位RISC型指令集和双16位乘法累加(MAC)信号处理功能，与通用型微控制器所具有的易用性组合在一起。这种处理特征的组合使得Blackfin处理器能够在信号处理和控制处理应用中都具有突出优势，在很多应用中避免了增设单独的异类处理器，可以轻松实现各种生物认证方法所涉及的复杂数字信号处理运算。
Blackfin处理器已广泛用于视频及图像处理应用，而图像处理正是几乎所有生物认证系统的基础技术。以指纹识别为例，其预处理主要包括指纹图像增强、指纹图像二值化、指纹图像细化和指纹图像细化的后处理，这些都依赖于处理器的图像处理能力。特别是，Blackfin处理器所具有的以下独特特性对生物认证技术的实现提供了重要支持：Blackfin处理器支持8位数据以及许多像素处理算法所常用的字长，大大提高了虹膜识别、人脸识别等应用中常见的动态图像处理、像素值处理；Blackfin具有L1和L2两级高速缓存结构；由于具有快速的读取速度，这种缓存结构可以有效提高生物特征参数处理速度；生物认证需要对图像进行处理，大量涉及到内存数据存取，而Blackfin处理器所具有的DMA控制器可以自动完成数据传输，所需的处理器内核开销极少，节约了处理器的宝贵运算能力。
图2：Blackfin处理器内核架构。
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