基于人工智能的指纹识别技术研究及应用

第ｌ６卷第４期　２００８年０７月　河南机电高等专科学校学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｖｏ１．１６　Ｎｏ．４　Ｊｕ１．２０ｏ８　

指纹识别技术在校园一卡通系统中的应用研究　

李通，韩海伟，石俊飞　

（河南师范大学计算机与信息技术学院，河南新乡４５３００７）　

摘要：介绍了指纹识别的原理和方法，针对常规指纹识别算法的指纹图像易受旋转和平移的影响、细节特征点提　取步骤繁琐、比对速度较慢的现状，提出了一种基于纹线方向信息的自动指纹识别算法。研究了指纹识别技术在　校园一卡通系统中的应用。该系统将一张射频卡集学生证（工作证）、借书证、准考证、消费卡、银行卡等功能于　

一体，实现真正意义的“一卡通”。　关键词：指纹识别；校园一卡通；安全认证　中图分类号：ＴＰ３９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—２０９３（２００８）０４—００３７—０４　

指纹自动识别系统是集计算机、网络、光电技术、　

图像处理、智能卡、数据库技术等于一体的综合技术。　目前的自动指纹识别系统已具有如下特点：可靠　

性；快捷性；灵活性；安全性；兼容性；实时性。　

基于以上特点，指纹识别技术在校园一卡通系统　中的应用方式有：　

１）把持卡人的指纹（加密后）存储在Ｉｃ卡上，并　

在Ｉｃ卡的读卡机上加装指纹识别系统，当读卡机阅　读卡上的信息时，一并读人持卡者的指纹，通过比对　

卡上的指纹与持卡者的指纹就可以确认持卡者是否　

卡的真正主人。　

２）将所有的用户指纹信息存储在后端主机系统　

数据库上，Ｉｃ卡内仅存储持卡人的指纹ＩＤ号，读卡器　

终端读卡后，采集持卡人的指纹信息，与后端数据库　中该指纹ＩＤ对应的指纹信息比较以确认持卡者的身　

份。　

１指纹识别技术　

指纹识别技术是指利用计算机进行的指纹自动　识别的技术，它是一项综合技术，其研究发展涉及多　

个前沿及边缘科学，如模糊数学、数学形态学、神经网　络、模式识别、计算机视觉、人工智能、数据压缩、并行　

Ｍｉｃｒ０ｃ０ｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉ０ｎｓ　Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．６，２０１２　开发应用　微型电脑应用　２０１２年第２８卷第６期　

文章编号：１００７—７５７Ｘ（２０１２）６—００４５—０３　

基于指纹识别技术的智’ｏ￣ｆ－Ｊ禁系统研究　

吴成枫，赵振华　

摘要：指纹识别门禁系统是基于生物识别技术的一项高科技安全设施，近年来在国内外得到广泛的应用，成为建筑智能化　的一个重要标志。由于指纹具有无需携带、人人各异、终生不变等特点，因此利用指纹从身份识别依据，与钥匙、密码等传　

统手段相比，可大大提高安全性与可信度。Ｘ－Ｓ－星公司的￥３Ｃ２４４０为控制核心，并采用富士通公司的ＭＢＦ２００指纹传感器　芯片，对基于指纹识别技术的嵌入式门禁系统作分析研究。　

关键词：指纹识别￥３Ｃ３４４０　ＭＢＦ２００嵌入式　中图分类号：ＴＰ３ｌ１　文献标志码：Ａ　

Ｒｅａｓｅｒｃｈ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　

Ｗｕ　Ｃｈｅｎｇｆｅｎｇ，Ｚｈａｏ　Ｚｈｅｎｈｕａ　（Ｗｕｈａｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００７３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｃｃｅｓｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｉｓ　ａ　ｈｉｇｈ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｄｅｖｉｃｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ；　

ｉｔ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ａｔ　ｈｏｍｅ　ａｎｄ　ａｂｏａｒｄ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ａｎｄ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｓｉｇｎｓ　ｏｆ　ｍｏｄｅｍ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　

1

数字图像处理在指纹识别中的应用

摘 要

指纹具有唯一性和稳定性，因此被人们用来当作鉴别个人身份的主要依据。随着光学技术、化工技术、纳米技术等多种学科的 快速发展．指纹显现和提取技术取得了较快的控展。但有不少显现或提取得到的指纹效果较差，不易分辨指纹纹线与客体背景主间的差异或指纹纹线成像模糊等，主要表现为指纹纹统与客体背景的反差较弱。指纹纹线受客体背景的干扰、两枚或多枚指纹相互重叠干扰、弯曲表面客体上的指数威像问题等。但由于存在指纹图像的噪声和皮肤弹性等因素影响，指纹识别一直存在识别率不高、运算速度较慢的问题。这时可利用数字图像处理技术对不易辨识的指纹进行增强处理．便于后续的指纹识别鉴定。本文总结了基于小波变换的数字图像处理在指纹图像增强、指纹图像二值化、指纹图像压缩编码、指纹图像细化、指纹图像特征提取等方向的各种算法及技术。另外本文还给出了基于matlab软件的指纹自动识别系统实现。在指纹图像的预处理中，首先进行分块归一化，为后续处理提供统一的规格图像；在求方向图中，用沿着某个方向的灰度方差代替Metre方法中的灰度变化，相当于在求点方向图之前先进行了一次均滤波操作，这样得到的方向图更有鲁棒性；在二值化中，阀值的选取引入最大熵的概念，使图像具有抗噪性。但对于部分噪声严重的指纹图像仍然无法识别，另外，算法的运行效率还有待提高。在指纹图像的降噪中：应用中值滤波与小波包变换相结合去除图像随机噪。

关键词：数字图像，指纹处理，小波变换，matlab，指纹识别系统研究

注：本设计（论文）题目来源于教师的国家级（或部级、省级、厅级、市级、校级、企业）科研项目，项目编号为： 。 2

Abstract

Fingerprint is unique and stability, and therefore are used as main basis of personal

指纹识别系统的设计与实现

作者：许欢庆 金力 钱源 吴静 孙大勇

来源：《电脑知识与技术》2022年第28期

摘要：文章利用嵌入式技術结合指纹芯片开发出了一套高性能、低成本、低功耗的指纹识别系统，具有良好的实用性和市场前景。与此同时，该文探究了指纹识别的原理，给出了嵌入式指纹识别系统的硬件设计及软件实现方案，旨在为人工智能的普及化起到抛砖引玉的效果。

关键词：生物特征识别技术；指纹识别；特征提取；嵌入式技术

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）28-0086-04 当今时代，信息技术的进步极大程度地改变了人们的生活方式，提高了人们的生活质量。与此同时，个人信息和隐私安全的保护也显得尤为重要。传统的加密方式和身份识别技术（例如密码、口令、手势等）因易被伪造和盗用，已经难以满足当前网络安全的需求，生物特征识别技术开始逐步走进大众的视野，受到了前所未有的关注。

生物特征识别技术[1]是指通过采集每个人独特的生理特性（指纹、虹膜、面相、DNA等）和行为特征（步态、按键习惯等）来进行个人身份的鉴别和确认。而其中，指纹识别技术因为采集方便快捷，传感器设备相对价廉，且采集和运算技术相对成熟，存储和处理的特征模板的数据量少，读取、识别速度快，可靠性和稳定性也高，所以被广泛应用于各个领域，图1给出了生物识别技术的市场结构图。

1 系统总体设计

本文以STM32F103ZET6嵌入式开发板作为核心控制器件，指纹传感器采用AS608光学指纹模块，同时外接TFT电容触摸式彩屏方便显示和控制。整个识别系统大致可分为录入、匹配两大过程。在录入时，用户将指头腹部按压在光学采集模块外置的透明玻璃片上，传感器利用光学成像原理，采集到用户的指纹图像，获取图像后，核心板根据指纹识别算法提取出指纹纹理中的特征数据存入内置Flash的特征数据库中作为指纹模板，为后续的比对做准备。在录好指纹信息后，便可以开始匹配的工作。匹配过程同样是从传感器采集用户指纹图像开始，接着把图像送入数据缓存器中，核心板对图像进行分割、增强、二值化、细化等预处理操作后提取出特征数据，将所得特征数据与之前录入的特征数据库中的数据进行比对，从而完成匹配过程，如图2所示。