基于指紋識(shí)別技術(shù)的電動(dòng)滑板車(chē)防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉濱+馬曉東

摘 要 隨著時(shí)代的發(fā)展和人類(lèi)生活需求的提升和改進(jìn)，電動(dòng)滑板車(chē)在人們的日常生活中出現(xiàn)的頻率越來(lái)越高，可是由于它質(zhì)量輕便，體積可縮，容易偷盜，很多人想買(mǎi)不敢買(mǎi)，本文針對(duì)采用指紋識(shí)別技術(shù)加入滑板車(chē)防盜系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一種基于指紋識(shí)別的電動(dòng)滑板車(chē)防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞 電動(dòng)滑板車(chē) 指紋識(shí)別 防盜

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1指紋識(shí)別相對(duì)于其他識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

目前有很多的生物鑒定技術(shù)可用于身份認(rèn)證，包括虹膜識(shí)別技術(shù)、視網(wǎng)膜識(shí)別技術(shù)、面部識(shí)別、簽名識(shí)別、聲音識(shí)別技術(shù)、指紋識(shí)別等，具有安全、可靠的特點(diǎn)，其中指紋識(shí)別系統(tǒng)是目前研究最多、最有應(yīng)用前景的生物識(shí)別系統(tǒng)。指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，指紋因具有終生不變性及穩(wěn)定性，而且不同人指紋相同的概率幾乎為零，因此指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于案例分析、商業(yè)活動(dòng)中的身份鑒別等領(lǐng)域。指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展得益于現(xiàn)代電子集成制造技術(shù)的進(jìn)步和快速可靠的算法的研究。

生物特征獨(dú)特性可采集性受程度高低中高中高高中高中高高低中低以看出，在眾多生物特征識(shí)別技術(shù)中，指紋識(shí)別是一種比較理想的基于生物特征的身份認(rèn)證方式，隨著科技的進(jìn)步，指紋識(shí)別技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)了越來(lái)越大的作用。

2指紋識(shí)別系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)

指紋識(shí)別技術(shù)主要涉及四個(gè)功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)。通過(guò)指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像，然后要對(duì)原始圖像進(jìn)行初步的處理，使之更清晰，再通過(guò)指紋辨識(shí)軟件建立指紋的特征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱(chēng)為“節(jié)點(diǎn)”（minutiae）的數(shù)據(jù)點(diǎn)，即指紋紋路的分叉、終止或打園處的坐標(biāo)位置，這些點(diǎn)同時(shí)具有七種以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以這種方法會(huì)產(chǎn)生大約490個(gè)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，通常稱(chēng)為模板。通過(guò)計(jì)算機(jī)模糊比較的方法，把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)行比較，計(jì)算出它們的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果。其一般性過(guò)程如下圖1所示：

3指紋的基本性質(zhì)

人類(lèi)指紋主要具有確定性、唯一性、可分類(lèi)型、觸物留痕，主要表現(xiàn)在：

確定性：指紋紋線(xiàn)的輪廓（紋型）和細(xì)節(jié)特征是基本不變的。從胚胎學(xué)角度考慮，胎兒3-4個(gè)月即產(chǎn)生了指紋，至6個(gè)月左右的胎兒就形成了完整的指紋，出生后隨著年齡的增長(zhǎng)，先會(huì)變粗，花紋的面積會(huì)增大，但到了成年以后，這些變化即無(wú)顯著表現(xiàn)，而花紋的類(lèi)型結(jié)構(gòu)、細(xì)節(jié)特征的總體布局、脊線(xiàn)的總數(shù)目等方面，自胚胎六個(gè)月到出生至死亡腐敗之前，始終是無(wú)明顯變化的，這就充分的表明了指紋的確定性。

唯一性：由于指紋脊線(xiàn)的連接關(guān)系千變?nèi)f化，因此，即使兩個(gè)不同的指紋有著相同的輪廓和相同數(shù)量的細(xì)節(jié)特征，他們的細(xì)節(jié)位置也是不可能完全相同的。

可分類(lèi)性：指紋的紋型，中心點(diǎn)和三角點(diǎn)之間的脊線(xiàn)數(shù)，以及細(xì)節(jié)特征間的關(guān)系，都可作為分類(lèi)的依據(jù)。

觸物留痕：從嚴(yán)格意義上講，自動(dòng)指紋識(shí)別應(yīng)該為自動(dòng)“指印”識(shí)別。指紋接觸物體后留下的痕跡即為指印。正是因?yàn)檫@些性質(zhì)，指紋被國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家、學(xué)者稱(chēng)為“證據(jù)之首”。

4指紋解鎖

指紋解鎖實(shí)際上是利用指紋中的中斷、分叉或轉(zhuǎn)折而形成的點(diǎn)就是細(xì)節(jié)特征點(diǎn)，而這些細(xì)節(jié)特征點(diǎn)，可以說(shuō)就是提供了指紋唯一性的確認(rèn)信息。其中典型的是終結(jié)點(diǎn)和分叉點(diǎn)和分歧點(diǎn)、孤立點(diǎn)、環(huán)點(diǎn)、短紋等。通過(guò)記錄你的指紋紋路方向，特征點(diǎn)位置（通過(guò)X/Y軸來(lái)確定位置）等，就能建立一把世上獨(dú)一無(wú)二的指紋鎖，而鑰匙就是你的指紋。由于每次進(jìn)行指紋掃描的方位不完全一樣，著力點(diǎn)不同也會(huì)帶來(lái)不同程度的變形，這樣又會(huì)存在大量模糊指紋，所以指紋識(shí)別技術(shù)的關(guān)鍵是要正確提取特征和實(shí)現(xiàn)正確匹配。以下是具體電路圖以及它的組成：

5總結(jié)

作為一種可靠的生物識(shí)別技術(shù)，指紋識(shí)別技術(shù)受到了廣泛關(guān)注，開(kāi)發(fā)高效可靠的指紋圖像識(shí)別算法不但具有重要的理論意義，而且具有很高的實(shí)用價(jià)值。它的技術(shù)發(fā)展比較成熟，而且對(duì)應(yīng)的成本較低，準(zhǔn)確性高，占據(jù)體積小，所以，可以輕松的在交通工具中充當(dāng)防盜作用。而且，在電路設(shè)計(jì)中加入了報(bào)警器，出現(xiàn)故障后會(huì)及時(shí)報(bào)警，對(duì)偷盜滑板車(chē)的人產(chǎn)生心理震懾作用，更好的起到了防盜作用。

（指導(dǎo)教師：胡曉燕）