随着科学技术的发展,指纹识别技术被广泛应用到各种不同的领域。对于一般的指纹识别系统,其设计要求具有很高的实时性和易用性,因此识别算法应该具有较低的复杂度,较快的运算速度,从而满足实时性的要求。所以有必要根据不同的识别算法采用不同的实现平台,使得指纹识别系统具有较高的可靠性、实时性、有效性等性能要求。SOPC片上可编程系统和嵌入式系统是当前电子设计领域中最热门的概念。NiosII是Altera公司开发的一种采用流水线技术、单指令流的RISC嵌入式处理器软核,可以将它嵌入到FPGA内部,与用户自定义逻辑组建成一个基于FPGA的片上专用系统。本文在综合考虑各种应用情况的基础上,以网络技术、数据库技术、指纹识别技术和嵌入式系统技术为理论基础,提出了一种有效可行的系统架构方案。对指纹识别技术中各个环节的算法和原理进行了深入研究,合理的改进了部分指纹识别算法;同时为了提高系统的实时性,采用NiosII嵌入式处理器和FPGA硬件模块实现指纹图像处理主要算法。论文主要包括以下几个方面:1、对指纹图像预处理、特征提取和特征匹配算法原理进行阐述,同时改进了指纹图像的细化算法,提高了算法的性能,并设计了一套实用的指纹特征数据结构;2、针对指纹图像预处理模块,包括图像的归一化、频率提取、方向提取以及方向滤波,采用基于FPGA的硬件电路的方式实现。实验结果表明,在保证系统误识率较低、可靠性高的基础上,大大提高了系统的执行速度;3、改变了传统的单枚指纹识别方法,提出采用多枚指纹唯一标识身份,大大降低了识别系统的误识率;4、改进了传统的基于三角形匹配中获取基准点的方法,同时结合可变界限盒思想进行指纹特征匹配。5、结合COM+技术、数据库技术和网络技术,开发了后台指纹特征匹配服务系统,实现了嵌入式指纹识别系统同数据库的实时信息交换。实验结果表明,本文所提出的系统构架方案有效可行,基于FPGA的自动指纹识别系统在速度、功耗、扩展性等方面具有独特的优势,拥有广阔的发展前景。