An Implementation of a Thinning Algorithm using FPGA

세선화 알고리즘의 FPGA 구현

A thinning stage of fingerprint algorithm occupies 39% cycle of microprocessor system for identification processing of image from fingerprint sensor. Hardware block processing is more effective than software one in speed and power consumption, because a thinning algorithm is iteration of simple instructions without a transcendental function. This paper describes an effective hardware scheme for thinning stage processing using Verilog-HDL in $64{\times}64$ Pixel Array. The hardware scheme is designed and simulated in RTL. The logic is also synthesized by XST in FPGA environment and tested. Experimental results show the performance of the proposed scheme and possibility of application for a soft microprocessor and thinning processor embedded fingerprint SoC.

지문인식센서로부터 획득한 이미지를 처리하기 위한 알고리즘에서 세선화 단계가 차지하는 비율이 전체 마이크로프로세서 동작 사이클의 39%에 이른다. 세선화 단계는 가보필터와 달리 초월함수 등 복잡한 함수를 사용하는 동작이 아니므로 하드웨어로 구현하는 것이 전체 시스템의 소형화와 저전력에 도움이 된다. 본 논문에서는 반복작인 단순동작을 수행하는 세선화를 위한 $64{\times}64$ 픽셀이미지 처리기를 RTL 수준에서 설계하고 FPGA 환경에서 논리합성을 통하여 그 동작을 검증하고자 한다. 이를 통하여 향후 저성능 마이크로콘트롤러와 세선화 프로세서 내장형 지문인식 SoC 의 가능성을 보여준다.