指紋識別技術(shù)在加氣站的應(yīng)用

杜誠

摘要：指紋識別技術(shù)是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的生物識別技術(shù)。它具有價(jià)格低，識別率高，識別速度快的優(yōu)點(diǎn)。它具有廣闊的應(yīng)用前景。在刑事偵查和司法領(lǐng)域，民事領(lǐng)域得到了深入的應(yīng)用。 本文將探討指紋識別技術(shù)在燃?xì)夤I(yè)，加油站等領(lǐng)域的應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：指紋識別;IC卡;燃?xì)?加氣站;生物特征識別

中圖分類號：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）06-0114-02

0 引言

所謂的生物識別技術(shù)，主要是通過將計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力與光學(xué)，生物傳感器，聲學(xué)等感知設(shè)備相結(jié)合，利用人體固有的生理特征（如：指紋，人臉，虹膜等）作為數(shù)據(jù)源，通過計(jì)算機(jī)的高速處理能力對數(shù)據(jù)源進(jìn)行分析處理，從而來進(jìn)行人物身份的認(rèn)證。生物識別技術(shù)更加的安全，可靠，快捷。常用的生物特征包括：指紋、掌紋、虹膜、視網(wǎng)膜、人臉、聲音等。本文將分析生物特征識別中的指紋識別技術(shù)在加氣站的應(yīng)用。

1 應(yīng)用背景

目前加氣站普遍采用IC卡消費(fèi)模式，用戶首先得前往充值發(fā)卡點(diǎn)進(jìn)行卡片辦理，獲取到一張IC卡片，然后才能用于加氣消費(fèi)。而目前通用的CPU卡片成本一張?jiān)?5元左右，如果客戶量大，光是卡片介質(zhì)這塊的成本將會是比較大的一筆投入。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，國家十三五規(guī)劃大力推進(jìn)智慧城市的建設(shè)，消費(fèi)去卡化的需求愈加急切。即用戶不需要物理介質(zhì)的IC卡片，只需本人在人工充值柜臺進(jìn)行指紋數(shù)據(jù)信息采集，完成以后便可通過指紋認(rèn)證，達(dá)到消費(fèi)和充值的目的。

2 指紋識別技術(shù)原理及過程簡介

說到指紋識別，大家應(yīng)該都不會陌生，隨著智能手機(jī)終端的普及，指紋識別模塊幾乎成為了智能手機(jī)的標(biāo)配。指紋是表皮上突起的紋線，而人的指紋是遺傳和環(huán)境共同作用產(chǎn)生的，每個(gè)人的指紋都是不相同的，因此指紋可作為人體身份證。指紋識別主要是利用傳感器對指紋數(shù)據(jù)的采集，以及計(jì)算機(jī)對指紋數(shù)據(jù)的解析處理來進(jìn)行的。

首先是采集指紋數(shù)據(jù)：指紋的采集主要是依靠指紋傳感器來完成。目前主流的指紋傳感器有光學(xué)指紋傳感器以及電容式指紋傳感器。光學(xué)指紋傳感器主要是利用光的折射和反正原理，將手指表面凹凸不平的紋線處理成指紋圖像。光學(xué)指紋傳感器具有耐用，分辨率高，低功耗，成本低等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)主要是體積較大。電容式傳感器是將電容感測器內(nèi)置到芯片中，當(dāng)我們手指按壓電容感應(yīng)芯片時(shí)，電容感測器會根據(jù)指紋的波峰波谷產(chǎn)生電荷差，根據(jù)產(chǎn)生的電荷差形成指紋的影像。電容式傳感器具有體積小，低功耗，成本也較低等優(yōu)點(diǎn)，但是也有一定的缺點(diǎn)，其電容感應(yīng)模塊容易損壞。

其次是對采集到的指紋圖像進(jìn)行處理。主要是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)與指紋識別的算法，對指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行指紋圖像的預(yù)處理，指紋圖像特征值的提取以及指紋的匹配。

通過上述兩個(gè)主要的過程，即可完成整個(gè)的指紋識別的流程。

3 指紋識別技術(shù)在加氣站的應(yīng)用模式

首先用戶前往人工充值柜臺登記指紋信息，系統(tǒng)將抽取的指紋特征值保存至數(shù)據(jù)庫，形成指紋庫。然后繼續(xù)錄入用戶基本資料完成用戶注冊登記。在加氣機(jī)端消費(fèi)時(shí)即可通過按壓指紋模塊進(jìn)行認(rèn)證消費(fèi)。系統(tǒng)還可為用戶設(shè)置6位數(shù)字密碼，以確保消費(fèi)的安全性（見圖1和圖2）。

4 加氣終端集成嵌入式指紋模塊

選取獨(dú)立的嵌入式指紋模塊，通過RS485接口與加氣終端連接通訊，通過USB接口與后端PC系統(tǒng)進(jìn)行通訊數(shù)據(jù)交互。嵌入式指紋識別模塊，獨(dú)立完成指紋采集、存儲、比對，并與加氣終端通訊等功能。嵌入式指紋模塊是通過總線與ARM處理器相連，對指紋傳感器機(jī)芯初始化控制和指紋圖像的讀取。

加氣終端集成的嵌入式指紋模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：兼容性高、采集速度快、防偽能力強(qiáng)、使用簡單、低功耗、，適用于處理包括干、濕、臟、褪皮、刀痕等各種手指，廣泛適用于不同年齡、性別、職業(yè)的手指等特點(diǎn)。

5 指紋識別的優(yōu)點(diǎn)以及在加氣站應(yīng)用面臨的問題

5.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）指紋識別最為便捷，友好，用戶不易產(chǎn)生不適感;（2）采集速度快，識別率高;（3）穩(wěn)定性，可靠性較高;（4）操作方便，簡單;（5）硬件的價(jià)格成本相對于其他生物識別技術(shù)更為便宜;（6）指紋識別技術(shù)發(fā)展較早，技術(shù)相對成熟。

5.2 面臨的問題

由于加氣站屬于防爆區(qū)域，應(yīng)用于該場所的設(shè)備必須通過防爆認(rèn)證。用于指紋識別系統(tǒng)的指紋模塊需要考慮防爆因素，將會導(dǎo)致成本增加。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉平.自動識別技術(shù)基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社，2013（02）：26-28.

[2] 劉寧.自動指紋識別系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)[M].吉林大學(xué)出版社，2016（04）：72-78.

[3] 楊小冬.自動指紋識別系統(tǒng)原理與實(shí)現(xiàn)[M].科學(xué)出版社，2013（07）：43-45.

[4] 蔣秀英，劉彩霞.指紋識別預(yù)處理關(guān)鍵技術(shù)研究[J].電腦知識與技術(shù)，2008（26）：1769-1771+1802.

[5] 王家隆，郭成安.一種改進(jìn)的圖像模板細(xì)化算法[J].中國圖象圖形學(xué)報(bào)，2004（03）：43-47.

[6] 馬康玉，劉超，劉躍峰.基于圖像匹配的指紋識別[J].計(jì)算機(jī)工程，2003（18）：117-118+135.

[7] 劉文星，王肇圻，母國光.紋線跟蹤及其在細(xì)化指紋后處理中的應(yīng)用[J].光電子·激光，2002（02）：184-187.

[8] 黃賢武，王加俊，仲興榮.指紋識別的預(yù)處理組合算法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2002（10）：29-32.

Application of Fingerprint Identification Technology in Gas Station

DU Cheng

（Chongqing Neider Energy Equipment Integration Co Ltd，Chongqing? 401121）

Abstract：Fingerprint recognition technology is the most widely used biometric identification technology in today. It has the advantages of low price， high recognition rate and fast recognition speed. It has broad application prospects. In the field of criminal investigation and justice， the civil field has been applied in depth. This paper will explore the application analysis of fingerprint recognition technology in gas industry， gas station and other places.

Key words：fingerprint identification; IC card; gas; gas station; biometric identification