指紋識別技術在實驗室管理的應用

時間:2022-10-09 10:14:48

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指紋識別技術在實驗室管理的應用

摘要:首先,闡述指紋識別的優點,提出指紋檢測識別模塊設計實現技術,包括指紋檢測識別模塊硬件電路結構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,有指紋圖像預處理、指紋匹配等。最后,設計并實現了一個基于指紋檢測與識別的開放式實驗室管理系統,該系統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,增強實驗人員的責任意識,以期為同類研究提供理論和技術參考。

關鍵詞:開放實驗室管理;指紋識別技術;應用

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

1指紋識別的優點

與其他認證技術相比,指紋識別技術是一種較理想的識別技術。指紋識別技術不僅具有信息安全的獨特優勢,而且具有很高的實用性和可行性,主要表現在以下幾方面。第一,每個人的指紋都是相當固定的,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,提高系統的安全性,不增加系統的設計負擔。第四,指紋樣本易于獲取,易于開發識別系統,實用性強。目前,有一個標準的指紋樣本數據庫,方便了識別系統的軟件開發。另外,本系統硬件部分完成指紋采集功能,易于實現。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鍵特征,使指紋模板的存儲空間變小,降低了系統開銷。此外,提取輸入指紋的關鍵特征后,可以大大減輕網絡傳輸的負擔,方便遠程確認的實現,支持計算機的網絡功能。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,也是應用最廣泛的指紋識別方法。而且,指紋掃描儀掃描指紋非常快。

2指紋檢測識別模塊設計實現

2.1指紋檢測識別模塊硬件電路結構。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。基于MBF200的指紋檢測識別模塊采用USB接口連接12I,芯片內部采用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、圖像預處理、特征提取、指紋配準和指紋匹配。

3指紋圖像處理

3.1指紋圖像預處理。首先,從整個指紋圖像分割角度出發,對有效的圖像進行處理。為提高分割精度,本設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行增強,采用自適應閾值法對指紋圖像進行二值化處理。最后,采用改進的Opta序列細化算法對指紋圖像進行細化處理,實現指紋圖像的預處理。3.2指紋匹配。首先通過設置特征點的坐標來確定一組平面特征點,然后利用極坐標變換公式對點的坐標進行調整。極坐標中的模板細節和輸入細節按照極角的增量方向排序,并連接成字符串。最后,利用可變窗口函數對兩幅指紋圖像進行濾波和匹配度確定。

4開放實驗室管理中指紋識別技術的系統的設計

4.1系統軟件設計。數據庫管理系統的工作原理是:前臺應用程序和后臺管理程序通過ODBC連接SQLSERVER數據庫,并使用MFCODBC訪問數據庫。4.2系統硬件設計。基于指紋檢測與識別技術的開放式實驗室管理系統主要由實驗室訪問控制系統、實驗記錄系統和管理服務器系統組成,系統結構如圖2所示。

5結語

本文設計并實現了一個基于指紋檢測與識別的開放式實驗室管理系統,該系統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,增強實驗人員的責任意識,該設計也為同類研究提供了理論和技術參考。

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作者:滕冰妍 單位:南京工業職業技術學院