指纹算法在旅游客运系统中的应用

指纹算法在旅游客运系统中的应用

1系统算力平台的选择该系统包含许多技术技术，如指纹、身份访问、数据库等。平台选取上综合应用场景、大小、成本、性能开销等考虑，采用树莓派3B+作为系统的核心算力平台。传感器采用FPC1020AM电容式半导体传感器，操作系统移植官方操作系统，对UART进行驱动配置完成。2算法设计方面系统采用树莓派三代开发板作为访客门禁的开发平台，使用QT5为系统设计界面以及核心程序。硬件传感器方面，在QT5中，分别设计指纹识别算法和身份证读取算法，并完成相关的驱动设计。软件及UI方面，在QT5中设计出管理员界面、用户界面，同时完成相关数据库的设计。最终实现能够通过鼠标键盘已经在屏幕引导用户完成上下班打卡、门禁开关、访客信息登记、以及相关信息的文本导出，实现集成打卡、门禁、访客三系统合一的访客指纹门禁打卡系统设计。3生物识别技术生物识别技术被广泛运用在日常生活中，研究的系统应用于打卡、门禁以及访客登记，故采用传统技术手段即可，而指纹识别技术是目前广泛使用的生物识别技术之一3.1图像的特征提取指纹的两类可用于识别的特征包括总体、局部特征，需要提取三叉点特征、中心点特征以及三角点特征3.2基于特征匹配的匹配指纹匹配算法多种多样，各有优劣。可以根据指纹图像细节特征进行匹配，常见的方法有基于三角点的匹配、基于奇异点的匹配、基于图的匹配等，亦可通过识别的数量进行匹配。其中细节特征匹配的方法适用于图像质量高的场景，但其并未充分运用指纹纹理的结构信息。充分运用指纹纹理信息的算法更可靠，同时也牺牲了更多的时间。同时又有点模式匹配的方法，时间占用极小，但运用的特征点也少，提取的信息也少。通过文献查阅，采取利用质心域分叉点作为匹配基点进行校准，然后通过界限盒原理对指纹图像和指纹库中的指纹进行匹配并判断是否来自同一根手指，实现指纹识别的功能4指纹算法优化IDWD1020是一款基于半导体的指纹识别模块。相比对光学指纹模块，半导体结构小巧，同时该模块支持目前常见多大多数嵌入式系统，桌面系统等，支持范围广泛。模块支持USB和UART两种通信协议通信，内部自带SDK开发包。利用模块设计指纹算法时，需根据不同的平台对程序进行优化。如果选择不优化，那么必然放弃了算法的效率，其将会导致指纹识别时间长，反应慢，最终严重影响用户体验。针对不同的处理器、开发平台进行程序优化，这样能达到优化用户体验的目的。其中影响其效率较大的有命令发送后，等待返回的时间。合理地设置该时间能极大程度上减少指纹识别所需要的时间，整体表现为指纹识别反应更快，从而达到优化用户体验的目的。4.1波特率的参数数据采取一发一收原则，通信方式采取串行异步方式传送。串行通信所用参数包含1bitstartbit,8bitdatabit,1bitstopbit,paritybit以及波特率。指纹图像格式为分辨率500DP，灰度256(8位）灰度。4.2Linux平台驱动由于指纹模块采取了USB/UART两种通信方式，这里选取了UART通信。Linux平台下UART驱动可分为用户层、TTY层、TTY行规程则层和硬件层4层UART是设备是tty＿driver的有一层封装，uart＿driver其实就是tty＿driver，在它的操作函数中，将操作转入uart＿port.。UART在进行写操作时，首先会把数据放入环形缓存区，然后uart＿port从缓存区读取数据4.3读卡芯片设计身份证中存储的个人信息不能直接读取，需要拥有“钥匙”才能对数据进行读取。这里所谓的“钥匙”是指由国家公安部门所认同的一款安全模块，利用这个安全模块才能完成对身份证信息的顺利读取。同时，需要与之匹配的天线板可通过调整电容大小来获得一个较好的读取范围。设计中读卡芯片采用同方微电子的THM3040非接触卡读写芯片，其提供IDR接口模式，用于与二代身份证安全模块通信，实现读卡操作。身份证读卡通信库代码ABCVUtility.cpp、ABCVlib.cpp采用开源GPL授权许可协议，照片图像解码需采用公安专用授权许可协议。因此设计中只完成身份证文本信息的读取，对身份证头像暂未读取。数据采取一发一收原则，采取串行异步方式传送。串行通信所用参数包含1bitstartbit,8bitdatabit,1bitstopbit,paritybitandbaudrate。树莓派与身份阅读器采用命令/应答方式进行数据交换。通信过程中，必须确保所有指令的发送、接收必须要遵循一发一收的原则。5指纹信息登记及门禁功能测试是将系统预期功能和完成功能作对比试时，首先在管理员界面进行了员工身份登记，顺序为：刷身份证记录身份信息->刷指纹记录指纹信息->完成登记。然后开启了用户界面，已登记信息的员工分别测试身份证和指纹的打卡和门禁开启功能。未登记的人员（访客）首先采用指纹信息开启门禁的方法，正常情况下应该是无法开启门禁并提示访客请刷卡，然后访客测试刷卡方法。最后，返回管理员界面检查是否存在完整