指紋識別技術(shù)在實驗室管理的應(yīng)用

時間:2022-10-09 10:14:48

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指紋識別技術(shù)在實驗室管理的應(yīng)用

摘要:首先,闡述指紋識別的優(yōu)點,提出指紋檢測識別模塊設(shè)計實現(xiàn)技術(shù),包括指紋檢測識別模塊硬件電路結(jié)構(gòu)以及指紋檢測識別模塊的工作流程。然后,介紹指紋圖像處理要求,有指紋圖像預(yù)處理、指紋匹配等。最后,設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于指紋檢測與識別的開放式實驗室管理系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅有效解決了開放實驗室考勤的難題,而且可以自動記錄實驗,增強實驗人員的責(zé)任意識,以期為同類研究提供理論和技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞:開放實驗室管理;指紋識別技術(shù);應(yīng)用

隨著時代的發(fā)展,社會對身份識別系統(tǒng)的要求越來越高。生物特征識別技術(shù)是數(shù)字生活中一個高級安全的關(guān)鍵系統(tǒng),指紋識別技術(shù)是入侵性最小、方便、實用、可靠、廉價的生物特征識別技術(shù)。自動指紋識別系統(tǒng)(Automatic指紋識別系統(tǒng))是隨著指紋識別技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的一個應(yīng)用系統(tǒng),應(yīng)用于許多領(lǐng)域。本文分析了指紋識別技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用的可行性,并將指紋識別技術(shù)應(yīng)用于開放實驗室登錄管理系統(tǒng)中。

1指紋識別的優(yōu)點

與其他認(rèn)證技術(shù)相比,指紋識別技術(shù)是一種較理想的識別技術(shù)。指紋識別技術(shù)不僅具有信息安全的獨特優(yōu)勢,而且具有很高的實用性和可行性,主要表現(xiàn)在以下幾方面。第一,每個人的指紋都是相當(dāng)固定的,不會隨著年齡增加或身體健康程度的變化。第二,每個人的指紋都是獨一無二的,不同的人不存在相同的指紋,也就是說指紋是唯一的。第三,一個人的十個手指是不同的,可以很容易地用多個指紋形成多個密碼,提高系統(tǒng)的安全性,不增加系統(tǒng)的設(shè)計負(fù)擔(dān)。第四,指紋樣本易于獲取,易于開發(fā)識別系統(tǒng),實用性強。目前,有一個標(biāo)準(zhǔn)的指紋樣本數(shù)據(jù)庫,方便了識別系統(tǒng)的軟件開發(fā)。另外,本系統(tǒng)硬件部分完成指紋采集功能,易于實現(xiàn)。第五,指紋識別中使用的模板不是初始完整的指紋,而是從指紋中提取出的關(guān)鍵特征,使指紋模板的存儲空間變小,降低了系統(tǒng)開銷。此外,提取輸入指紋的關(guān)鍵特征后,可以大大減輕網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān),方便遠(yuǎn)程確認(rèn)的實現(xiàn),支持計算機的網(wǎng)絡(luò)功能。在讀取指紋時,用戶需要直接與指紋采集頭接觸,這是讀取人體生物特征最可靠的方法,也是應(yīng)用最廣泛的指紋識別方法。而且,指紋掃描儀掃描指紋非??臁?/p>

2指紋檢測識別模塊設(shè)計實現(xiàn)

2.1指紋檢測識別模塊硬件電路結(jié)構(gòu)。MBF200指紋傳感器是一種高性能、低功耗、低成本的電容式指紋傳感器?;贛BF200的指紋檢測識別模塊采用USB接口連接12I,芯片內(nèi)部采用ROM方式。2.2指紋檢測識別模塊的工作流程。圖1給出了指紋檢測識別模塊的工作流程,包括圖像采集、圖像預(yù)處理、特征提取、指紋配準(zhǔn)和指紋匹配。

3指紋圖像處理

3.1指紋圖像預(yù)處理。首先,從整個指紋圖像分割角度出發(fā),對有效的圖像進(jìn)行處理。為提高分割精度,本設(shè)計采用了一種綜合各種方法、提高分割精度的多級分割方法。然后,采用基于八個方向的方向濾波方法對圖像進(jìn)行增強,采用自適應(yīng)閾值法對指紋圖像進(jìn)行二值化處理。最后,采用改進(jìn)的Opta序列細(xì)化算法對指紋圖像進(jìn)行細(xì)化處理,實現(xiàn)指紋圖像的預(yù)處理。3.2指紋匹配。首先通過設(shè)置特征點的坐標(biāo)來確定一組平面特征點,然后利用極坐標(biāo)變換公式對點的坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。極坐標(biāo)中的模板細(xì)節(jié)和輸入細(xì)節(jié)按照極角的增量方向排序,并連接成字符串。最后,利用可變窗口函數(shù)對兩幅指紋圖像進(jìn)行濾波和匹配度確定。

4開放實驗室管理中指紋識別技術(shù)的系統(tǒng)的設(shè)計

4.1系統(tǒng)軟件設(shè)計。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的工作原理是:前臺應(yīng)用程序和后臺管理程序通過ODBC連接SQLSERVER數(shù)據(jù)庫,并使用MFCODBC訪問數(shù)據(jù)庫。4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計?;谥讣y檢測與識別技術(shù)的開放式實驗室管理系統(tǒng)主要由實驗室訪問控制系統(tǒng)、實驗記錄系統(tǒng)和管理服務(wù)器系統(tǒng)組成,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

5結(jié)語

本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于指紋檢測與識別的開放式實驗室管理系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅有效地解決了開放實驗室考勤的難題,而且可以自動記錄實驗,增強實驗人員的責(zé)任意識,該設(shè)計也為同類研究提供了理論和技術(shù)參考。

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作者:滕冰妍 單位:南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院