伴随着经济的不断发展,越来越多的领域需要可靠安全的身份识别,如汽车、银行金融和门禁系统等。指纹识别是身份识别的一种有效方法,研究具有快速、便携、经济特点的指纹采集和处理系统,其实际应用具有重要意义。FPGA能够进行并行计算,便于系统集成,为实现上述需求提供了技术支持。本文基于Xilinx FPGA设计了指纹采集和处理系统。文中首先介绍了指纹采集技术和Xilinx FPGA开发环境,在此基础上提出了系统的整体设计方案,对指纹传感器MBF200的结构、工作原理等方面做了详细的阐述,利用MBF200提供的SPI总线接口,设计了指纹采集板,并完成了硬件电路PCB板的制作、调试工作,同时设计了各个功能模块,对各个模块进行了仿真,最后将指纹数据通过RS-232接口传送给PC机,利用Matlab转化得到了质量较好的指纹图像。文中还对指纹图像预处理的算法进行了研究,针对采集到的指纹图像不理想的情况,进行图像的分割、增强、二值化及细化等指纹预处理,对图像预处理中最重要的图像增强部分,利用指纹图像自身的特点,采用了方向滤波算法,给出了方向图的计算和方向滤波器的设计,并实现了算法的Matlab仿真,仿真结果表明图像预处理效果较好。系统测试表明,硬件系统运行稳定,能够采集到效果较好的指纹图像,经过预处理后,图像质量变得更加理想,基本上达到了设计要求,为以后进一步提取指纹特征,提高识别准确性打下了良好基础。