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数字指纹

数字指纹
数字指纹

数字指纹

数字指纹一部分是用于向拷贝中嵌入指纹并对带指纹拷贝进行分发的拷贝分发体制;

另一部分是实现对非法分发者进行跟踪并审判的跟踪体制。

看类似于指纹水印(数字水印)

我理解:

对于电子出生医学证明管理系统不需要跟踪技术(网络传输,用户对用户传输),只对出生证进行辨认识别合法性。

易混淆概念

数字指纹与数字签名是不同的,前者是一种防盗版措施,后者是一种数据安全技术,但在很多文章中将两者混淆,实则并非同一概念

数字识别

系统在实现的过程当中,先分解成两个大块,就是图像预处理模块和数字识别模块。其中图像像预处理块在对图像进行了一系列变换后把最后提取到的数字字符提交给数字识别模块,然后进行识别并给处结果。在这里用到了很多先进的图像预处理技术及神经网络技术。用到的关键技术

(1)打开含字符的图像文件(训练的时候为训练样本图片,识别的时候为含有未知数字的图片),并将图像文件中除文件头部分的其它所有信息读入内存也即句柄m_hDIB。

(2)打开输入归一化宽度和高度的对话框,接收用户输入。这里推荐用户使用宽度为8高度为16的归一化指标。此归一化指标只由用户输入一次。

(3)然后进行图像的预处理。预处理的步骤依次如下:灰度化-> 二值化-> 锐化->去离散噪声-> 整体倾斜调整-> 字符分割-> 尺寸标准归一化-> 紧缩重排。至此,原先散落在图像中的亮度不一、大小不一、斜度不一、粗细不一、同时还含有噪声的数字已经被提取出来,亮度一致,尺寸标准化,去掉了倾斜,并且在很大程度上也去除了噪声。

(4)下面就进入BP网络训练部分。训练之前首先要输入BP训练的参数,这里主要是训练步长和允许误差。BP训练的时候,首先要对步骤(3)的结果来进行特征提取,然后将提取的特征送入BP网络进行训练。如果网络设计得当,参数选择也正确的话,那么BP网络将会在有限步内收敛。训练完毕的BP网络将网络的权值保存到文件中,以便下一步识别的时候可以直接调用。

(5)现在可以真正进入识别部分了。打开一副含有数字的图像,然后是预处理,然后是特征提取,最后将提取后的特征送入BP网络,通过网络的输出可以判定输入的字符,以实现数字字符的识别。识别的结果显示在屏幕上,同时也存储在文件中以保存。

下面是系统具体要达到的基本技术要求

(1)输入图片中可以含有多个数字;

(2)数字的识别准确率大于90%;

(3)每张图片的处理时间(识别时间)不能大于1秒;

(4)对图片噪声具有较强的适应性;

(5)系统要能长时间无故障运行;

(6)系统的操作要求简单。

流程图

本系统总的流程结构如图11-1所示。

图11-1 系统总流程图

其中图像预处理的流程如图11-2 所示。

图11-2 图像预处理流程图

神经网络数字识别的具体流程如图11-3 所示。

图11-3 神经网络数字识别流程图11.5.2 实现

指纹识别系统

指纹识别系统 1.1 指纹识别系统原理 指纹识别系统的组成原理。如图1-1所示。图中的学习模块负责采集用户指纹数据,对指纹图像进行预处理,提取这些指纹的特征,作为将来的比对模板存人数据库。而识别模块则负责采集和处理指纹图像,在提取特征后与数据库中的指纹模板进行比对,然后判断是否匹配.得出结论。整个系统的核心就是图像处理、特征提取以及指纹比对。 图1-1 1.2 指纹采集与指纹图像处理方法 目前,主要的指纹采集方法有两种:一种是光学采集器;另一种是用半导体传感器。光学采集器采集指纹是通过把手指沾上油墨后按在白纸上,然后用摄像机把图像转换为电信号。光学采集受外界干扰小、采集精度较高,但是数据量较大,因此处理时问较长。而对于半导体传感器来说,手指的温度、湿度对其测量结果有影响,但是数据量不大,处理比较方便。随着半导体技术的发展,半导体传感器的成本低、体积小、方便集成等优点逐步体现,它已逐步代替光学采集器。指纹鉴定过程的第一个阶段是指纹图像的采集阶段,也就是指纹模板的录A阶段。为了初步确定图像预处理方法,我们必须首先了解指纹传感器获得的图像的尺寸和质量。根据不同的指纹传感器,我们设计不同的方案进行图像采集,并将从各个图中提出特征点储存到数据库中,来产生“活模板”,为后面的指纹鉴定做准备。 指纹图像处理是整个指纹识别过程的核心。常见的指纹图像处理包括滤波增强、二值化、细化、提取特征点四个步骤。在采集指纹图像的过程中,由于采集环境,皮肤表面的性质,采集设备的差异等各种因素的影响,采集的图像会不同程度的受到各种噪声的干扰,从而影响了采集图像的质量。所以实际的指纹图像首先通过一个滤波增强来改善图像的质量,恢复

指纹锁指纹识别技术的基本原理介绍

官网:https://www.wendangku.net/doc/8315665099.html, 指纹锁指纹识别技术的基本原理介绍 指纹锁的识别灵敏度是指纹锁产品性能和用户体验的重要指标之一,但现实生活中指纹锁识别指纹时总容易受到外接因素的影响。比如手指多汗,或指纹采集窗太潮湿会导致指纹锁识别失灵,这究竟是什么原因呢,英迪隆智能指纹锁为你简单解答一下。 指纹是人的手指正面皮肤上有规律排列却又不尽相同的纹线。指纹中的中断、分叉或转折而形成的点就是细节特征点,而这些细节特征点,就提供了指纹唯一性的确认信息。而指纹识别传感器就是通过记录指纹纹路的方向,并将其数字化,形成一个独一无二的钥匙,并以解锁。 目前指纹锁采集指纹的方式主要有两种,光学式和电容式。光学指纹头通过计算光线在指纹的沟和脊与采集窗的不同距离而获取指纹信息,当手指有汗渍或采集窗有水分,就会影响光线的传递与距离,导致所获取的指纹信息与原来储存的信息有误,因此指纹锁识别失灵。 而电容式指纹锁虽然比光学指纹锁更先进,但也存在受潮后识别失灵的情况。说起电容式指纹锁,其原理大家应该可以联想一下电容屏的工作原理,都是利用人体的电流感应进行工作的。 电容式指纹锁指纹识别传感器周边均镀上了狭长的电极,当手指按到指纹采集窗时,由于人体是一个电场,用户指纹纹路和传感器表面会形成一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指就会从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从周边的电极中流出,并且流经周边电极的电流与指纹到周边的距离成正比,控制器通过对电流比例的精确计算,得出触摸纹路相关数据。 简单来说就是用户的指纹摁到哪儿,哪儿就“通电”“漏电”了,传感器就有了反应了。所以,当手指有汗或者采集窗有水渍时,由于水是导电的,用户使用指纹识别时,电流就会被影响,所以上面的计算就不准了,自然识别失灵了。 因此,当指纹锁用户在首次录入指纹时,最好保持手指与指纹采集窗的干燥与干净,好录入正确干净的指纹;当用户使用指纹解锁时,擦干手指和采集窗就可以避免指纹锁失灵的情况。

指纹识别系统设计

指纹识别系统设计题目:指纹识别系统设计 专业:电气工程及其自动化 学生姓名:陈 指导教师:黄

摘要 指纹作为人体的重要特征具有长期不变性和唯一性已经成为生物识别领域的重要手段通过指纹特征来鉴别人的身份的技术正在得到越来越广泛的应用随着指纹检测技术和指纹识别算法的不断改进指纹识别技术还将在越来越多的部门得到更广泛的应用。针对指纹的唯一性和终身不变性的特点.提出了一种基于FPS200固态指纹传感器和TMS320VC5402 DSP 芯片的快速指纹识别系统,促使指纹识别设备向小型化、嵌入式、自动化方向发展;对系统的组成原理、指纹采集和指纹图像处理力法进行了分析;结合FPS200和TMS320VC5402芯片的特性,对系统硬件核心和图像采集电路做了详细介绍,并给出系统硬件设计方案、软件设计流程;实验结果表明.系统指纹采集效率高,识别速度快,识别结果准确可靠;该系统性能稳定.实用性强,应用范围广泛。 关键词:指纹识别;TMS320VC5402;DSP;指纹采集;图像处理

Abstract As the uniqueness and constancy of fingerprint ,a quick fingerprint recognition system based on fingerprint sensor FPS200 and DSP chip TMS320VC5402 is presented. The composing principles of the system , fingerprint collection and fingerprint image processing methods are introduced particular .with the characteristics of FPS200 TMS320VC5402 ,the core of the hardware collecting circuit and the designs of the hardware and software are introduced in details. The results of experiments indicated that this system works with great fingerprint collection efficiency, high recognition speed and credible recognition results because of the stead performance and practicability the system will have wide application area .

指纹识别原理-IC及模组介绍

指纹识别原理及模组工艺 概述 指纹识别的背景知识 我们手掌及其手指、脚、脚趾侧表面的皮肤凸凹不平产生的纹路会形成各种各样的图案。这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力,使得我们能够用手来抓起重物。人们也注意到,包括指纹在的这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同,也就是说,是唯一的。依靠这种唯一性,我们就可以把一个人同他的指纹对应起来,通过对他的指纹和预先保存的指纹进行比较,就可以验证他的真实身份。这种依靠人体的身体特征来进行身份验证的技术称为生物识别技术,指纹识别是生物识别技术的一种。 目前,从实用的角度看,指纹识别技术是优于其他生物识别技术的身份鉴别方法。这是因为指纹各不相同、终生基本不变的特点已经得到公认。 最早的指纹识别系统应用与警方的犯罪嫌疑人的侦破,已经有30多年的历史,这为指纹身份识别的研究和实践打下了良好的技术基础。特别是现在的指纹识别系统已达到操作方便、准确可靠、价格适中的阶段,正快速的应用于民用市场。 指纹识别系统通过特殊的光电转换设备和计算机图像处理技术,对活体指纹进行采集、分析和比对,可以迅速、准确地鉴别出个人身份。 系统一般主要包括对指纹图像采集、指纹图像处理、特征提取、特征值的比对与匹配等过程。现代电子集成制造技术使得指纹图像读取和处理设备小型化,同时飞速发展的个人计算机运算速度提供了在微机甚至单片机上可以进行指纹比对运算的可能,而优秀的指纹处理和比对算法保证了识别结果的准确性。指纹自动识别技术正在从科幻小说和好莱坞电影中走入我们实际生活中,就在今天,您不必随身携带那一串钥匙,只需手指一按,门就会打开;也不必记住那烦人的密码,利用指纹就可以提款、计算机登录等等。指纹识别技术主要涉及四个功能:读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对。 在一开始,通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像,取到指纹图像之后,要对原始图像进行初步的处理,使之更清晰。 接下来,指纹辨识软件建立指纹的数字表示——特征数据,一种单方向的转换,可以从指纹转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹,而两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据。软件从指纹上找到被称为“节点”(minutiae)的数据点,也就是那些指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置,这些点同时具有七种以上的唯一性特征。因为通常手指上平均具有70个节点,所以这种方法会产生大约490个数据。有的算法把节点和方向信息组合产生了更多的数据,这些方向信息表明了各个节点之间的关系,也有的算法还处理整幅指纹图像。总之,这些数据,通常称为模板,保存为1K大小的记录。无论它们是怎样组成的,至今仍然没有一种模板的标准,也没有一种公布的抽象算法,而是各个厂商自行其是。 文案

指纹识别系统(文献综述)

指纹识别方法的综述 摘要 : 对在指纹的预处理和特征提取、指纹分类、指纹的匹配过程中的方向图、滤波器、神经网络等关 键性原理和技术做了详细的说明, 并对在各个过程中用到的方法做了进一步的比较, 讨论了各种方法的优越性。 0引言 自动指纹识别是上世纪六十年代兴起的,利用计算机取代人工来进行指纹识别的一种方法。 近年 来, 随着计算机技术的飞速发展,低价位指纹采集仪的出现以及高可靠算法的实现,更使得自动指纹识 别技术越来越多地进入到人们的生活和工作中, 自动指纹识别系统的研究和开发正在成为国 内外学术 界和商业界的热点。相对于其他生物特征鉴别技术例如语音识别及虹膜识别, 指纹识别具有许多独到 的优点 ,更重要的是它具有很高的实用性和可行性,已经被认为是一种理想的身份认证技术 有着十分 广泛的应用前景, 是将来生物特征识别技术的主流。 , 1指纹取像 图1 是一个自动指纹识别系统 AFIS(Automated Fingerprint Identification System)的简单流程。 指纹取像→ 图像预处理 → 特征提取 → 指纹识别 ↓↑ 数据库管理———— 将一个人的指纹采集下来输入计算机进行处理是指纹自动识别的首要步骤。指纹图像的获取主要利用设备取像,方便实用 , 比较适合 AFIS 。利用设备取像的主要方法又利用光学设备、晶 体传感器和超声波来进行。光学取像设备是根据光的全反射原理来设计的。晶体传感器取像是根据谷线和脊线皮肤与传感器之间距离不同而产生的电容不同来设计的。超声波设备取像也是采用光波来取像,但由于超声波波长较短,抗干扰能力较强,所以成像的质量非常好。 2图像的预处理与特征提取 无论采取哪种方法提取指纹 ,总会给指纹图像带来各种噪声。预处理的目的就是去除图像中的 噪 音,把它变成一幅清晰的点线图 ,以便于提取正确的指纹特征。预处理是指纹自动识别过程的第 一步 , 它的好坏直接影响着指纹识别的效果。常用的预处理与特征提取( Image Preprocessing and Feature Ex2 t raction) 方法的主要步骤包括方向图计算、图像滤波、二值化、细化、提取特征和后处理。 当然这些步骤 可以根据系统和应用的具体情况再进行适当变化。文献[ 1 ] 提出了基于脊线跟踪的方法能够

指纹识别系统(文献综述)

指纹识别方法的综述 摘 要: 对在指纹的预处理和特征提取、指纹分类、指纹的匹配过程中的方向图、滤波器、神经网络等关 键性原理和技术做了详细的说明,并对在各个过程中用到的方法做了进一步的比较,讨论了各种方法的优越性。 0 引 言 自动指纹识别是上世纪六十年代兴起的,利用计算机取代人工来进行指纹识别的一种方法。近年 来,随着计算机技术的飞速发展,低价位指纹采集仪的出现以及高可靠算法的实现,更使得自动指纹识 别技术越来越多地进入到人们的生活和工作中,自动指纹识别系统的研究和开发正在成为国内外学术 界和商业界的热点。相对于其他生物特征鉴别技术例如语音识别及虹膜识别,指纹识别具有许多独到 的优点,更重要的是它具有很高的实用性和可行性,已经被认为是一种理想的身份认证技术,有着十分 广泛的应用前景,是将来生物特征识别技术的主流。 1 指纹取像 图 1 是一个自动指纹识别系统AFIS(Automated Fingerprint Identification System) 的简单流程。 → → → ↓ ↑ ———— 将一个人的指纹采集下来输入计算机进行处理是指纹自动识别的首要步骤。指纹图像的获取主要利用设备取像,方便实用,比较适合AFIS 。利用设备取像的主要方法又利用光学设备、晶体传感器和超声波来进行。光学取像设备是根据光的全反射原理来设计的。晶体传感器取像是根据谷线和脊线皮肤与传感器之间距离不同而产生的电容不同来设计的。超声波设备取像也是采用光波来取像,但由于超声波波长较短,抗干扰能力较强,所以成像的质量非常好。 2 图像的预处理与特征提取 无论采取哪种方法提取指纹,总会给指纹图像带来各种噪声。预处理的目的就是去除图像中的噪 音,把它变成一幅清晰的点线图,以便于提取正确的指纹特征。预处理是指纹自动识别过程的第一步, 它的好坏直接影响着指纹识别的效果。常用的预处理与特征提取( Image Preprocessing and Feature Ex 2 t raction) 方法的主要步骤包括方向图计算、图像滤波、二值化、细化、提取特征和后处理。当然这些步骤 可以根据系统和应用的具体情况再进行适当变化。文献[ 1 ]提出了基于脊线跟踪的方法能够指纹取像 图像预处理 特征提取 指纹识别 数据库管理

指纹识别技术综述(扫盲篇)

指纹识别技术综述(扫盲篇) 1、产品构成 对指纹识别技术,目前除了一部分真正的研发人员之外,大部分涉业者或者兴趣者都希望有个清晰的了解。在此,先从指纹识别产品的构成说起,也就是由产品构成再展开对技术构成的分析。 指纹识别产品是由基础构件、中间构件和上层构件组成的,基础构件是指一个完整的指纹识别(不是指纹采集)产品,包括硬件和软件,都必须具备的基础部分。中间构件,简称中间件,是向上支持各类软件系统或者硬件设备,实现指纹注册和认证功能的独立部分。上层构件,是指在基础构件之上,自己实现中间件或者利用中间件建立起来的执行应用的部分,也可以称为应用构件。 指纹产品基础构件包括:指纹传感器(指纹Sensor)、指纹传感器驱动程序(Driver)、指纹传感器底层接口程序(底层SDK),以及指纹算法程序。其中前三个都是作为一个整体对待,笼统的称为指纹SENSOR。指纹基础构件的这四个部分,对于任何一类的指纹识别产品都是不可缺少的,所以称之为基础构件。 指纹产品中间构件,或者叫指纹应用中间件,它专门完成指纹注册和认证功能,所以它一定包含指纹识别算法。它屏蔽了应用层对设备层(基础构件中的SENSOR以及DRIVER)的直接访问。它既可以表现为软件控件(ocx),也可表现为硬件模块,也就是俗称的指纹脱机模块。 指纹产品上层构件,它是用户需求的实现部分,其形态不定,可以是一个完整的指纹应用软件产品,如指纹文件保护系统、计算机登录指纹保护系统。也可是指纹考勤机、指纹保险柜等这类嵌入式硬件产品。 在了解了指纹识别产品的构成要件之后,我们再一层层采用解析的方法来分析每个构件中的技术成份。 2、指纹产品基础构件 2.1、基础构件之指纹SENSOR 从基础构件层来看,其中的指纹SENSOR,是指纹图像自动采集和生成部分,是整个指纹识别产品的数据输入端。绝大多数指纹SENSOR通过光学扫描、晶体热敏、晶体电容等三种主要传感原理采集指纹图像。衡量一个指纹SENSOR的质量好坏或者使用的技术的高低,从其使用的采集原理上并不能得出结论,而是主要从以下几个方面

基于MATLAB的指纹识别系统(开题报告)

重庆工商大学 毕业论文(设计)开题报告计算机科学与信息工程学院 (系)测控技术与仪器专业(本科) 2006级1班课题名称:基于MATLAB的指纹图像预处理系统设计 毕业论文(设计)起止时间: XX年XX 月XX 日~ XX 月XX日(共XX周) 学生姓名:XX 学号:XX 指导教师: XX 报告日期: XX学毕业论文(设计)开题报告3-1

1.本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 1、指纹识别及其优点。人手的指纹即为手指皮肤上的花纹, 它是人的一种生物特征。该特征具有独特的性质, 其花纹的细节由细微纹点和纹脊的起点、终点、分叉、结合等组成。正是这些无穷无尽的细节特征组合构成了指纹 10, 几乎为零, 这就构成了指纹的第一大特的唯一性。事实上, 甚至包括双胞胎, 世界上两个指纹相同的几率<1/9 点。指纹特征的另外几大特点是: 不变性——即指纹的图案永远不会改变; 与主体永不分离性——即指纹不存在丢失、遗忘、被窃取的可能; 指纹的使用比起其它证卡来说更快捷、安全、准确、无干扰, 可实现快速登录注册, 系统兼容性好, 也就是说可以独立或者通过联网构成系统且很容易并入各类证卡和定义识别系统中。因此, 指纹识别技术的应用范围极广(除化学家和矿工外均能鉴定)。 2、指纹自动识别系统的发展现状。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高技术。目前的指纹自动识别系统是采用先进的光电识别办法采集一个指纹信息, 并把它变成可以和已由计算机处理过的暗码相比对的代码。这些代码都经过加密处理, 然后经独特的相关算法进行识别判断, 在算法上有的采用是一个指纹的全部图案, 而有的是指纹的特殊细节。 目前的自动指纹识别系统已具有如下特点:(1) 可靠性: 采用独特的容错技术, 既使指纹有破坏, 即指纹不全或指纹随时间有自然的变化时也不影响正确识别。(2) 快捷性: 大多数系统鉴别时间仅需1~3s, 登录注册一个新客户只需1m in 的时间。(3) 灵活性: 一个指纹信息的代码可以压缩到几十个字节到几百个字节, 因此可以存放在一个磁条上或者一张两维条码卡上或者IC 卡上, 甚至几个指纹代码可以存在一张智能卡上。当然, 成千上万的代码可以存放在局域或网络化数据库中, 这样, 代码可以沿网络迅速传输, 因而可以灵活的构成各类系统, 即可以独立使用或集成到一个大范围的出入口控制或者安全处理系统如证卡存档识别系统中。( 4) 可接受性: 一个因素是目前的系统具有高性能; 另一个因素是目前的系统设计已考虑到人类工程学设计, 因而易被用户接受。(5) 安全性: 所有个人代码都经过了特殊加密, 通过所存储的代码不可能复原原指纹, 彻底避免了指纹的冒用, 因此既使证卡丢失, 也不存在安全问题。(6) 方便性: 目前出现的各类指纹识别系统一般外观设计精巧、结实, 采用了精密独特的光电系统, 具有LD 或全程液晶提示, 备有多种安装模式。(7) 兼容性: 可以与现有的各类系统兼容, 可实现全自动化的识别。(8) 实时性: 可实现完整的跟踪、实时报警功能。正是由于目前已经开发出了具有如上特点的指纹识别技术, 因此以此为基础的个人识别技术, 即证卡、代码、指纹的综合动态模式组合, 将可以对不同的应用场所提供不同的安全等级。 3、市场前景。自动指纹识别系统有着极其广阔的应用前景。众所周知, 指纹识别最早是在罪犯鉴别中应用, 它对于提高侦破手段、震慑罪犯、打击刑事犯罪成为强有力的武器并起到了重要作用。根据目前的了解,A F IS 的其它适用场所为: 政府各类机要部门(例如档案馆(室)、机要室)、国家重点实验室及生产重地、机场、军事要地(例如基地、仓库)、重要军事装备或关键设备的启动控制、银行金库、金融系统、代保管库、博物馆、珍宝馆、高级住宅、高级宾馆等重要门禁或入口控制、汽车门锁等。除此之外, 另一大潜在应用前景是: 自动取款机(A TM )、信用卡、驾驶执照、身份证、医疗健康卡、移民登记、计算机系统安全、机械登记等方面。1、指纹锁,指纹锁可以装在门里、车内、保险箱柜的内部, 外面无锁眼, 从而避免了撬锁, 可广泛用于金库、保安、银行、出纳、自动门、百叶门、保险柜、电控装置等门禁系统中。2,指纹卡,国际上偷盗使用卡和利用信用卡进行诈骗犯罪活动越来越猖獗, 仅1995 年英国因此损失8 千万英镑, 法国损失3100 万英镑, 目前我国信用卡用户已达2~ 3 千万, 利用信用卡犯罪我国也在呈不断上升趋势。我国政府打算用10 年左右的时间, 在全国400 多个城市的3亿人中推广信用卡, 预计发行量将达到2 亿张。目前我国IC 卡年产量已达6 千万张, 生产能力已达1 亿张, 全世界到2000 年IC 卡的总需求超过38 亿张, 我国需求量为年均2 千万张。目前, 国内各种磁卡、IC 卡系统已十分普遍。例如: 大庆市1996 年已拥有医疗保险IC 卡80 万张, 全国联网的200 电话磁卡已有上百万用户。由于指纹识别技术的诸多优点, 可以预料, 一方面指纹卡将会在一切需要验证身份的场所发挥越来越重要的作用, 其应用领域将会进一步拓宽; 另一方面, 由于市场的推动, 指纹识别技术也会不断提高, 在其识别可靠性、速度、成本等方面进一步朝实用化迈进。我们期待着指纹识别这一高技术在人们的生活中起到应有的越来越重要的作用。

基于单片机指纹识别系统设计

任务书 课程设计题目:指纹识别 功能简述: 1)根据所学的知识和能力,设计程序可以实现根据指纹的大小、形状等特征,识别出不同的指纹。 2)利用按键标志当前指纹识别的状态,例如录入状态,识别状态,清楚状态;利用液晶1602能够显示当前指纹识别的状态信息。 3)利用继电器,对当前信息的判断,例如提醒当前指纹识别错误;利用蜂鸣器和LED等提醒当前指纹识别是否正确

目录 第一章绪论…………………………………………………….. 1.1、指纹识别中的基本概念…………………………………1.2 指纹识别的发展前景………………………………………1.3、指纹识别课题设计的内容与意义……………………….. 第二章方案选择……………………………………………… 2.1 系统原理图设计……………………………………………2.2方案说明……………………………………………………… 2.3 方案比较……………………………………………………2.4 方案选择………………………………………………………第三章硬件设计………………………………………………3.1 AT89C52单片机设计……………………………………… 3.2 电源电路设计………………………………………………3.3 按键控制部分电路…………………………………………3.4 LED指示灯电路………………………………………… 3.5 蜂鸣器电路……………………………………………… 3.6 指纹传感器模块………………………………………… 第四章软件程序设计…………………………………………. 4.1程序流程图………………………………………………… 4.2程序…………………………………………………………. 第五章调试…………………………………………………… 5.1硬件调试……………………………………………………. 5.2软件调试……………………………………………………

指纹自动识别系统在侦查中的应用(1)

指纹自动识别系统在侦查中的应用 作者:张宝清 摘要:随着科技的不断发展,计算机在公安系统中也发挥着日益重要的作用。对于侦查工作而言,计算机指纹自动识别系统的出现改变了传统查找比对指纹的方法,提高了指纹查询比对的效率与质量,快速准确地为破获各类案件提供科学的依据,为侦察方向的确定提供线索。本文将就指纹自动识别系统在侦查中的应用进行探讨。 关键字:指纹识别、自动、效率、侦查、准确 指纹识别系统是一个典型的模式识别系统,包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对等模块。通过专门的指纹采集仪可以采集活体指纹图像。目前,指纹采集仪主要有活体光学式、电容式和压感式。对于分辨率和采集面积等技术指标,公安行业已经形成了国际和国内标准,但其他还缺少统一标准。可以通过扫描仪、数字相机等获取指纹图像。 一、指纹数据库的建立 1、扩大违法犯罪嫌疑人指纹卡收集范围,建立高质量的指纹数据库。指纹采集工作是整个工作的基础和首要环节,必须全警动员,全员采集,切实将十指指纹的采集工作列入一项日常业务工作并落到实处。在尽可能多采集指纹的基础上,严把指纹采集质量关,十指捺印指纹质量的好坏,直接影响着现场指纹查询的速度、准确度及查中几率。因此,各级公安机关要提高认识,加强领导,将指纹信息的搜集作为民警目标考核的一项标准,使每个民警在日常工作中能够自觉地搜集指纹信息,确保指纹采集的数量。业务部门必须采取有效措施,搞好捺印技术培训,确保指纹的捺印质量。 2、提高现场指纹的提取率和质量,保证质量、最大限度地入库现场指纹是指纹自动识别系统发挥破案作用的首要条件,勘查人员必须提高现场指纹的提取率和质量。做到随时收集随时入库,并要充分利用所有具有鉴定条件的现场指纹。 二、指纹自动识别系统应用中的注意事项 1、由于每次捺印的方位不完全一样,着力点不同会带来不同程度的变形,又存在大量模糊指纹,如何正确提取特征和实现正确匹配,是指纹识别技术的关键。指纹识别技术涉及图像处理、模式识别、机器学习、计算机视觉、数学形态学、小波分析等众多学科。

数字指纹技术

数字加密技术 1、引言 近年来,信息技术的迅猛发展及以其为基础的电子商务的广泛应用,使各类文字、图片、影视等作品通过网络的传播范围空前扩大,为创作者和发行商带来了新机遇。但同时,人们也很容易对以数字形式存在的产品进行非法拷贝和分发,如何对数字化产品进行版权保护已成为信息时代版权保护的核心问题之一。数字水印技术和数字指纹技术是近几年发展起来的新型数字版权保护技术。比较而言,数字水印是向数字产品中嵌入版权拥有者的一些信息,当发生争议时能够有效确认出版权归属,对相同的作品嵌入的水印信息是相同的。而数字指纹是在原产品中嵌入与用户有关的信息,产品提供者(也称发行商)能够根据该信息对非法用户进行跟踪。嵌入的内容对不同购买者是不同的,数字指纹技术具有广泛的应用环境和广阔的应用前景。 数字指纹是版权保护的一种重要手段,也属于信息隐藏的一部分。它是将不同的标志性识别代码——“指纹”,利用数字水印技术嵌入到电子产品中,然后发给每个用户。发行商发现盗版行为后,就能通过提取盗版产品中的这一指纹,确定非法复制的来源,对盗版者进行起诉,从而起到版权保护的作用。 2、基本概念和模型 数字指纹技术的基本模型主要由两个模块组成,一是用于向载体图像中嵌入指纹并对掩蔽图像进行分发的数字产品分发模块;另一部分是实现对非法分发者进行跟踪并审判的数字产品追踪模块。数字指纹技术的基本模型[1]见图1。

图1 数字指纹技术的基本模型 (1)数字产品分发模块。其建立在数据分发体制下,实现数字产品的指纹嵌入和数字产品的分发。该模块包括数字指纹的编码、嵌入及分发。其中,指纹的编码是对原始指纹数据进行处理,以提高数据的安全性和抗合谋能力;指纹的嵌入是以一定的规则,向载体的时域或变换域系数中引入误差,从而实现指纹信息的成功隐藏;指纹的分发是将掩蔽图像授权于注册用户。 (2)数字产品追踪模块。其建立在盗版跟踪体制下,实现盗版数字产品中的指纹提取和盗版者跟踪。该模块包括指纹的提取、译码、跟踪及审判。其中,指纹的提取是按照一定的规则,根据掩蔽载体中的误差,从中提取出指纹数据;指纹的译码是将提取出的指纹数据恢复成可理解的数字指纹信息;指纹的追踪及审判是根据数字指纹信息,依靠协议和法律对盗版者进行判定和惩罚。 3、数字指纹的攻击手段 指纹攻击手段和数字指纹系统抗攻击方法是矛盾的对立统一的两个方面。不断地分析和研究指纹攻击手段,有助于我们更加深入地发现并认识指纹系统的缺点和不足之处,从而改进算法、协议及系统设计方法,进一步完善和提高系统的

数字指纹技术的攻击方法概述

数字指纹技术的攻击方法概述 作者:SFG 出处:SFG 1引言 近年来,信息技术的迅猛发展及以其为基础的电子商务的广泛应用,使各类文字、图片、影视等作品通过网络的传播范围空前扩大,为创作者和发行商带来了新机遇。但同时,人们也很容易对以数字形式存在的产品进行非法拷贝和分发,如何对数字化产品进行版权保护已成为信息时代版权保护的核心问题之一。数字水印技术和数字指纹技术是近几年发展起来的新型数字版权保护技术。比较而言,数字水印是向数字产品中嵌入版权拥有者的一些信息,当发生争议时能够有效确认出版权归属,对相同的作品嵌入的水印信息是相同的。而数字指纹是在原产品中嵌入与用户有关的信息,产品提供者(也称发行商)能够根据该信息对非法用户进行跟踪。嵌入的内容对不同购买者是不同的,数字指纹技术具有广泛的应用环境和广阔的应用前景。数字指纹是版权保护的一种重要手段,也属于信息隐藏的一部分。它是将不同的标志性识别代码——“指纹”,利用数字水印技术嵌入到电子产品中,然后发给每个用户。发行商发现盗版行为后,就能通过提取盗版产品中的这一指纹,确定非法复制的来源,对盗版者进行起诉,从而起到版权保护的作用。 2基本概念和模型 数字指纹技术的基本模型主要由两个模块组成,一是用于向载体图像中嵌入指纹并对掩蔽图像进行分发的数字产品分发模块;另一部分是实现对非法分发者进行跟踪并审判的数字产品追踪模块。数字指纹技术的基本模型[1]见图1。

(1)数字产品分发模块。其建立在数据分发体制下,实现数字产品的指纹嵌入和数字产品的分发。该模块包括数字指纹的编码、嵌入及分发。其中,指纹的编码是对原始指纹数据进行处理,以提高数据的安全性和抗合谋能力;指纹的嵌入是以一定的规则,向载体的时域或变换域系数中引入误差,从而实现指纹信息的成功隐藏;指纹的分发是将掩蔽图像授权于注册用户。 (2)数字产品追踪模块。其建立在盗版跟踪体制下,实现盗版数字产品中的指纹提取和盗版者跟踪。该模块包括指纹的提取、译码、跟踪及审判。其中,指纹的提取是按照一定的规则,根据掩蔽载体中的误差,从中提取出指纹数据;指纹的译码是将提取出的指纹数据恢复成可理解的数字指纹信息;指纹的追踪及审判是根据数字指纹信息,依靠协议和法律对盗版者进行判定和惩罚。 3数字指纹的攻击手段 指纹攻击手段和数字指纹系统抗攻击方法是矛盾的对立统一的两个方面。不断地分析和研究指纹攻击手段,有助于我们更加深入地发现并认识指纹系统的缺点和不足之处,从而改进算法、协议及系统设计方法,进一步完善和提高系统的性能。 数字指纹系统可能受到的攻击主要分为两类:一类是单个用户对其指纹拷贝进行数字图像操作或恶意攻击,以删除指纹或将指纹变成其它用户的指纹,这样的攻击我们称之为单用户攻击,这类攻击与数字水印系统遭受的攻击相同;另一类是多个用户的合谋攻击手段,由于指纹系统为每个用户分配一个惟一的指纹,从而每个用户获得的掩蔽图像存在细微的差别,几个用户联合起来可以产生一个新的带有秘密信息的掩蔽图像,这里的秘密信息可能是一个没有参与合谋者的指纹,也可能是一个乱码。下面分别对这两类攻击进行介绍。 3.1单用户攻击 单用户攻击是指单个用户通过对其拥有的数字产品进行各种操作,以期去掉数字产品中的指纹或者将指纹转换成其它用户的指纹,这时数字指纹系统和数字水印系统所遭遇的攻击基本相同,一般来说攻击方法可以分为三类[2] [3] [4] [5]:去除攻击(Removal Attack)、同步攻击(Synchronization Attack)、协议攻击(Protocol Attack)。 (1)去除攻击。也称为稳健性攻击,其目的是从数字产品中去除掉指纹(水印),并且不影响数字产品的正常使用。这类攻击大体可分为两类:信号处理攻击和分析攻击。信号处理攻击包括一些基本的信号处理操作,如去噪、有损压缩、量化、重新调制、滤波、颜色校正等;分析攻击也称直接攻击,包括在指纹(水印)的嵌入和检测提取阶段采用特殊方法来擦除或减弱产品中的指纹(水印)。 (2)同步攻击。也称为表达攻击,它不需要利用算法来去除数字产品中指纹(水印),而是试图通过对掩蔽载体做各种修改以使得检测器失效,破坏了载体与指纹(水印)的同步性。这类攻击主要包括几何失真攻击(Geometrical Distortion Att ack)、马赛克攻击(Mosaic Attack)、抖动攻击(Jitter Attack)、Oracle攻击。其中,几何失真攻击(几何攻击)由于简单易行,是较为常见的一类攻击,主要包括旋转(Rotation)、缩放(Scaling)、平移(Translation)、剪切(cropping)、图像反转等。其中,旋转、缩放、平移简称为RST。 (3)协议攻击。它使检测器的结果错误或不明确,从而不能惟一地确定版权所有,引起版权纠纷。协议攻击主要包括解释攻击(Interpretation Attack)和拷贝攻击(Copy Attack)。解释攻击又称为死锁攻击,它通过伪造假的原始数字产品或掩蔽载体来制造混乱,从而任何人可以声明其对产品的所有权,导致版权争议。拷贝攻击是从掩蔽载体中估计出指纹或水印,并将估计的内容加入其它数字产品,破坏版权产品的合法性。 3.2合谋攻击 由于每个授权用户的数字产品都有微小的差异,部分用户可以联合起来篡改数据以达到去除指纹或陷害无辜用户的目的,我们称之为合谋攻击。合谋攻击的成功与否,不仅在于攻击后产生的新数字产品的变化程度,还在于数字指纹系统的追踪能力。研究数字指纹系统遭受合谋攻击时,一般Bone提出的嵌入假设为前提,假定各个指纹拷贝的嵌入位置相同。假设数字指纹系统的用户数为M,载体数据中供数据嵌入的N个位置上的数据值构成向量S,发行商为每个用户u(i)产生一个惟一的长度为N 的指纹W(i) ,i=1,2,...,M 。则嵌入指纹W(i) 的掩蔽载体中被修

指纹识别系统需求分析

指纹识别系统 The Fingerprint Identifying System 软件需求分析规格说明书Requirement Analysis Specification 编制:WYP 编制日期:2010年9月28日 审核: 批准: 单位名称:XXX学院

目录 第一章引言 (3) 1.1目标与范围 (3) 1.2系统概述 (3) 1.3约束条件 (4) 第二章信息描述 (4) 2.1 信息流 (4) 2.1.1 数据流 (4) 2.2 对象描述 (5) 2.3 数据关系 (5) 2.4 数据字典 (5) 第三章功能描述 (6) 3.1 处理说明 (6) 3.2 性能说明 (7) 3.3 设计约束 (7) 第四章开发工具与开发环境 (7) 6.1 开发环境 (7) 6.2 开发工具 (8) 第五章修正的项目计划 (8) 7.1 成本 (8) 7.2 进度 (8)

第一章引言 1.1目标与范围 当代社会,身份鉴别越来越重要,传统的身份鉴别方法(如身份证、信用卡、口令、密码等)可能会丢失、被盗或忘记。同时,传统的身份鉴别手段与用户并不惟一绑定,一旦他人获得,将拥有和失主同样的权力。而指纹特征是人所固有的生理特征,具有惟一性和终生不变性的特点。因此指纹认证在身份认证和身份识别中成为重要的手段。 本指纹识别系统主要是对用户指纹进行提取将采集的指纹模板数据写入数据库,将实时采集的指纹图像作为指纹样板和数据库中的指纹模板逐一对,从而确认指纹样板身份。 1.2系统概述 指纹识别系统是一个典型的模式识别系统,包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对等模块。 指纹图像获取:通过专门的指纹采集仪可以采集活体指纹图像。目前,指纹采集仪主要有活体光学式、电容式和压感式。对于分辨率和采集面积等技术指标,公安行业已经形成了国际和国内标准,但其他还缺少统一标准。根据采集指纹面积大体可以分为滚动捺印指纹和平面捺印指纹,公安行业普遍采用滚动捺印指纹。另外,也可以通过扫描仪、数字相机等获取指纹图像。 指纹图像压缩:大容量的指纹数据库必须经过压缩后存储,以减少存储空间。 指纹图像处理:包括指纹区域检测、图像质量判断、方向图和频率估计、图像增强、指纹图像细化等。 本系统主要功能包括指纹采集、指纹识别、人员认证、人员登记。

指纹识别技术综述

指纹识别技术综述 1、产品构成 对指纹识别技术,目前除了一部分真正的研发人员之外,大部分涉业者或者兴趣者都希望有个清晰的了解。在此,先从指纹识别产品的构成说起,也就是由产品构成再展开对技术构成的分析。 指纹识别产品是由基础构件、中间构件和上层构件组成的,基础构件是指一个完整的指纹识别(不是指纹采集)产品,包括硬件和软件,都必须具备的基础部分。中间构件,简称中间件,是向上支持各类软件系统或者硬件设备,实现指纹注册和认证功能的独立部分。上层构件,是指在基础构件之上,自己实现中间件或者利用中间件建立起来的执行应用的部分,也可以称为应用构件。 指纹产品基础构件包括:指纹传感器(指纹Sensor)、指纹传感器驱动程序(Driver)、指纹传感器底层接口程序(底层SDK),以及指纹算法程序。其中前三个都是作为一个整体对待,笼统的称为指纹SENSOR。指纹基础构件的这四个部分,对于任何一类的指纹识别产品都是不可缺少的,所以称之为基础构件。 指纹产品中间构件,或者叫指纹应用中间件,它专门完成指纹注册和认证功能,所以它一定包含指纹识别算法。它屏蔽了应用层对设备层(基础构件中的SENSOR以及DRIV ER)的直接访问。它既可以表现为软件控件(ocx),也可表现为硬件模块,也就是俗称的指纹脱机模块。 指纹产品上层构件,它是用户需求的实现部分,其形态不定,可以是一个完整的指纹应用软件产品,如指纹文件保护系统、计算机登录指纹保护系统。也可是指纹考勤机、指纹保险柜等这类嵌入式硬件产品。 在了解了指纹识别产品的构成要件之后,我们再一层层采用解析的方法来分析每个构件中的技术成份。

2、指纹产品基础构件 2.1、基础构件之指纹SENSOR 从基础构件层来看,其中的指纹SENSOR,是指纹图像自动采集和生成部分,是整个指纹识别产品的数据输入端。绝大多数指纹SENSOR通过光学扫描、晶体热敏、晶体电容等三种主要传感原理采集指纹图像。衡量一个指纹SENSOR的质量好坏或者使用的技术的高低,从其使用的采集原理上并不能得出结论,而是主要从以下几个方面来衡量。 (1)成像质量。成像质量是衡量指纹SENSOR(指纹传感器)质量的首要标准。 成像质量主要表现为对指纹图像的还原能力,以及去噪能力。 (2)手指适应能力。由于不同手指指纹的纹路深浅不同、干湿不同,污渍程度不同。要能够对所有情况进行有效兼容,是指纹SENSOR的适用能力的表现。 有时候手指适用能力被归到成像质量中考虑。 (3)采集速度。采集速度表现为从手指放到SENSOR触面后多长时间内完成一次指纹采集的时间,或者单位时间如1S可以采集的次数。速度的快慢直接影 响到用户的使用体验。 (4)电气特性。电气特性是从产品化的角度来看,指纹SENSOR是否真正可用于某种产品。电气特性主要关注三个参数,工作电压,功耗和ESD(防静电能 力)。如把指纹SENSOR应用到手机上,必然要考虑手机的现在供电方式能 否满足增加了指纹SENOSR后的电压和功耗要求。不过大部分指纹SENOS R的电压都在3.6V以下(含)。 (5)硬件接口能力。接口能力也是从产品化的角度来衡量的。接口能力直接影响着指纹SENSOR所获得的指纹图像数据的传送方式,影响着与指纹处理模块 之间的通讯方式和通讯速度。比如已具备USB接口能力的指纹SENSOR,可 以直接与USB HUB相连。而没有USB接口的,就需要通过USB控制器来实 现,给产品化增加一道技术门槛。

指纹识别原理及其应用

指纹识别原理及其应用 1 指纹识别的原理和方法 1.1 指纹的特征与分类 指纹识别学是一门古老的学科,它是基于人体指纹特征的相对稳定与唯一这一统计学结果发展起来的。实际应用中,根据需求的不同,可以将人体的指纹特征分为:永久性特征、非永久性特征和生命特征[5]。 永久性特征包括细节特征(中心点、三角点、端点、叉点、桥接点等)和辅助特征(纹型、纹密度、纹曲率等元素),在人的一生中永不会改变,在手指前端的典型区域中最为明显,分布也最均匀[1]。细节特征是实现指纹精确比对的基础,而纹形特征、纹理特征等则是指纹分类及检索的重要依据。人类指纹的纹形特征根据其形态的不同通常可以分为“弓型、箕型、斗型”三大类型,以及“孤形、帐形、正箕形、反箕形、环形、螺形、囊形、双箕形和杂形”等9种形态[1]。纹理特征则是由平均纹密度、纹密度分布、平均纹曲率、纹曲率分布等纹理参数构成。纹理特征多用于计算机指纹识别算法的多维分类及检索。 非永久性特征由孤立点、短线、褶皱、疤痕以及由此造成的断点、叉点等元素构成的指纹特征,这类指纹有可能产生、愈合、发展甚至消失[1]。 指纹的生命特征与被测对象的生命存在与否密切相关。但它与人体生命现象的关系和规律仍有待进一步认识。目前它已经成为现代民用指纹识别应用中越来越受关注的热点之一。 1.2 指纹识别的原理和方法 指纹识别技术主要涉及四个功能:读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对。通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像,然后要对原始图像进行初步的处理,使之更清晰,再通过指纹辨识软件建立指纹的特征数据。软件从指纹上找到被称为“节点”(minutiae)的数据点,即指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置,这些点同时具有七种以上的唯一性

常见的几种指纹识别技术概述

常见的几种指纹识别技术概述 摘要:作为个人身份识别的重要依据——指纹识别技术已得到人们的广泛认可,本文将就指纹识别的特点对指纹的采集、识别的方法及其原理做一简要分析。 关键词:指纹识别指纹采集识别技术 随着社会的快速发展,科学技术的进步,人们也面临着各种挑战,其中身份识别与认证是各种社会活动的基础,如何快速准确的进行身份识别关系到我们生活秩序的稳定。由于人体所具有的生物特征如指纹、DNA、声音等具有独特性与单一性及无法替代的防伪性,随着现代科技的发展,使得使用这些特殊的生物特征进行身份识别成为社会发展的潮流。 指纹这种表皮纹线形态是人类所特有的,并且由于遗传特性的差异,每一个人的指纹特征都是不尽相同的。每个人的指纹甚至每个指纹的每一条纹线都是独立的且唯一的,指纹的这些特征使得其成为个人身份认定和识别的最直接最便捷的途径,因此我们把一个人的指纹与他的指纹对应起来,通过比较他的指纹特征和预先保留的指纹样品即可验证其身份[1]。尤其在各国警察机构中指纹识别为其工作带来了极大的便利。为维护社会秩序的稳定作出了重要贡献。 一、指纹技术的历史发展 我国是世界上公认最早使用指纹来确认个人身份的国家。据相关资料显示,我国古代最早的指纹应用时在秦朝,经过近千年的发展到了唐朝指纹已经广泛应用于田宅、人身买卖契约、订立抵押借贷等民事活动。到宋代随着犯罪案件的增加,指纹已经作为正式的判案工具应用于刑事诉讼领域。其中《宋史》中详细记载,元绛利用指纹明判欺诈案件的故事。 我国虽然应用指纹技术较早,但指纹识别技术科学化系统化却是近代西方人发明并完善的。在欧洲1788年,梅耶首先提出世界上没有两个人的指纹会完全相同。1889年,亨利的研究成果提出了一套完整的指纹细节特征识别理论,为现代指纹识别技术奠定了基础。同时随着近代人体解剖学、遗传学、物理学、概率统计学等科学理论的发展以及科学实验话研究方法的日趋成熟使得指纹识别技术在近百余年内越来越被人重视并应用于生活中。 指纹识别技术从被发现起就被广泛的应用于商业买卖等民事领域。由于指纹具备稳定性和唯一性,刑事侦查领域也开始广泛采用。在司法领域中,指纹一直被视为物证之首。但在早期刑事侦查中,指纹由专门部门采集特定人群的十指指纹信息并按一定管理办法进行人工分类和储存,当有送检的犯罪现场指纹或嫌疑人的指纹时吗,由专业技术人员根据指纹特征用肉眼逐一识别对比,但人工识别方法效率低、速度慢不能满足现代社会的需要,到上世界60年代末,在美国开始出现自动指纹识别系统(AFIS),此系统因其储存量大、对比话、便于查询等

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