指纹防盗锁的创新研究与报告.doc

大学生创新实验项目

结题报告书

项目名称：指纹防盗锁的创新研究
承接单位：
负责人：
小组成员：
指导教师：
完成时间：

一、课题名称：

指纹防盗锁的创新研究

二、课题提出的背景：
指纹识别是目前生物检测学中研究最深入，应用最广泛，发展最成熟的技术。指纹识别作为识别技术已经有几个世纪的历史了。
指纹识别技术通过分析指纹的全局特征和指纹的局部特征，特征点如嵴、谷和终点、分叉点或分歧点，从指纹中抽取的特征值可以非常的详尽，以便可靠地通过指纹来确认一个人的身份。平均每个指纹都有几个独一无二可测量的特征点，每个特征点都有大约七个特征，我们的十个手指产生最少4900个独立可测量的特征。这足够来确认指纹识别是否是一个更加可靠的鉴别方式。
长期以来，指纹识别技术大量被应用到司法和刑事侦查领域，使得人们往往把指纹识别技术与刑事侦查和犯罪联系在一起，带有一些抗拒心理，影响了指纹识别系统的可接受性。另外某些人或某些群体的指纹因为指纹特征很少，故而很难成像，也影响了指纹识别的准确性。
指纹识别技术具有诸多优点：指纹是人体独一无二的特征，并且它们的精确度和复杂度足以提供用于鉴别的足够特征；如果想要增加可靠性，只需登记更多的指纹，鉴别更多的手指，最多可以多达十个，而每一个指纹都是独一无二的；扫描指纹的速度很快，使用非常方便；读取指纹时，用户必需将手指与指纹采集头相互接触，与指纹采集头直接接触是读取人体生物特征最可靠的方法。指纹采集头可以更加小型化，并且价格会更加的低廉。
可以见到，随着科学技术和电子信息业的迅猛发展，世界各国争先在指纹自动识别技术这一领域进行研究，由于它具有唯一性、稳定性和不可复制性等特点，指纹识别技术是目前最方便、可靠、非侵害和价格便宜的生物识别技术解决方案，对于广大市场的应用有着很大的潜力。

三、课题研究的目的和意义：
指纹识别技术是生物特征识别领域中最为成熟的一门应用技术，具有悠久的历史。长期以来，指纹识别技术主要应用于刑事侦查与司法鉴定领域，不被大多数人所了解。计算机与信息处理技术的飞速发展，为这门历史悠久的应用技术开拓了更为广阔的市场，指纹识别技术与相关产品越来越多地应用于民用市场。
生物识别技术（BiometricIdentificationTechnology）是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。生物特征是唯一的（与他人不同）、可以测量或可以自动识别和验证的生理特性或行为方式，分为生理特征和行为特征。生物识别系统对生物特性进行取样，提取其唯一特征并进行身份认证。典型的生物识别系统的系统结构如图1.1：
图1.1生物识别系统结构框图
现行的许多计算机系统中，包括许多非常机密的系统，都是使用"用户ID+密码"的方法来进行用户的身份认证和访问控制的。实际上，这种方案隐含着一些问题。例如，密码容易被忘记，也容易被别人窃取。而且，如果用户忘记了他的密码，他就不能进入系统，当然可以通过系统管理员重新设定密码来重新开始工作，但是一旦系统管理员忘记了自己的密码，整个系统也许只有重新安装后才能工作。有关机构的调查表明，因为忘记密码而产生的问题已经成为IT厂商售后服务的最常见问题之一。
除了计算机网络及其应用系统外，一些传统的需要进行身份验证的场合，也存在着类似的安全性问题。例如证件的伪造和盗用、不正当的转借等。一些犯罪通过伪造证件进入机密场所以窃取机密信息，有的犯罪伪造签证和护照非法入境或移民，这是因为传统的证件使用了易于伪造、未经加密的纸制证件。
为了防范这类事件的发生，人们需要一种直接的身份认证手段，这就是“人体生物特征识别技术”。他根据每个人自身所具有的生物特征来对每个人的真实身份进行鉴别。这些生物特征大都具有“人格有异”、“终身不变”和“随身携带”的特点，确保认证的精确性和可靠性。
指纹识别在各种生物特征识别领域中综合性能较好，因此指纹识别技术在认证系统中被广泛应用。

四、课题的研究方法：
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。原始指纹图像需要进行滤波除噪、脊线增强、动态二值化、方向信息计算、初分类、背景分割、纹线间隔估计等处理。然后进行相应的结构设计。
1、进行指纹行防盗门锁的方案设计包括：系统总体结构设计、系统硬件设计、系统软件设计、系统调试；
2、编写指纹控制编码程序；
3、对各项设计进行相关的实验。

五、课题研究的步骤

资料整理
前期工作准备、查阅文献、建立工作目标

系统整体结构分析和设计
系统硬件设计

系统软件设计
组装和调试

修改和完善程序

项目报告写作

六、总体结构及原理
㈠指纹识别的采集及其参数
指纹具有惟一性（随身携带、难以复制、人人不同、指指相异）。根据指纹学理论，将两人指纹分别匹配上1