基于指纹技术的火车站身份认证系统设计与实现

论文摘要

每年春运期间火车站票贩子活动猖獗,阻碍了正常的火车站售票正常进行,极大的损害了广大人民的利益。公安部为了查找票贩子投入了大量人力、物力,但只能查出曾经留有案底的票贩子,对于多数票贩子嫌疑人却苦于无法获得有效的证据。因此设计一种鉴别火车站票贩子嫌疑人的身份认证系统势在必行。指纹识别作为生物识别中一种优秀的身份识别方法,其理论及应用研究受到了多方的重视。以指纹特征为代表的生物识别技术代表这身份认证技术的未来,有着广阔的应用前景。目前为止,国内还没有指纹技术用于识别票贩子的先例。本课题在和成都市铁路部门合作的基础上,充分听取了铁路公安的需求和建议得出查找票贩子嫌疑人的重要依据:票贩子嫌疑人会在短时间内多次排队购。基于这个依据和考虑到火车站的实际售票工作,本课题采用指纹识别技术作为身份认证的手段,提出了基于指纹技术的火车站身份认证系统的总体和详细的设计,并实现了各个功能模块。本论文将在以下几个方面全面、详细的介绍整个系统的设计与实现。第一、简单介绍了指纹识别技术的背景知识。在此基础上,分析出基于指纹技术的身份认证系统的一般工作流程。第二、提出了整个系统的总体设计。根据总体设计划分为指纹采集、指纹对比、指纹数据库、网络4个主要功能模块。对这四大模块进行了详细的阐述,在此基础上提出了每个模块的概要设计。分析了实现中可能存在的技术难点,并针对难点提出自己的解决方案。第三、针对每个功能模块提出了详细的设计与实现。指纹采集模块主要描述了指纹采集的流程,根据这个流程结合开发包中提供的接口完成指纹的采集。针对低质量指纹和采集失败情况进行了特殊处理;数据库模块设计了基于面向对象思想的四个相互协作的类,详细阐述了类的设计和完成的功能;指纹对比模块在深刻理解指纹开发包的基础上,详细分析了指纹对比的基本流程。结合性能需求设计出一套高速的对比流程,其中的高速缓存的使用是本模块的核心部分;网络模块设计了一个基于事件触发的网络服务模型,并详细描述了类的设计与实现。本课题的实现不仅有利于加大查找票贩子的力度,还可以节约铁路部门的人力、物力,同时也是指纹技术在新的领域的一次有意义的尝试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 指纹技术国内外研究和应用现状
• 1.3 论文的主要工作、特色以及章节安排
• 第二章 身份认证技术和指纹识别技术背景知识介绍
• 2.1 身份认证技术现状
• 2.2 生物特征识别
• 2.3 指纹技术
• 2.3.1 指纹识别技术
• 2.3.2 采集指纹图像的技术
• 2.3.3 特征拾取、验证和识别
• 2.3.4 可靠性问题
• 2.4 小结
• 第三章 身份认证系统的总体设计
• 3.1 系统功能
• 3.2 系统设计
• 3.2.1 系统组成
• 3.2.2 系统运行流程
• 3.3 模块设计
• 3.3.1 性能的优化
• 3.3.2 指纹采集模块
• 3.3.3 数据库模块
• 3.3.4 指纹对比模块
• 3.3.5 网络模块
• 3.4 指纹设备介绍
• 3.4.1 指纹采集仪
• 3.4.2 指纹识别算法
• 3.5 小结
• 第四章 服务器端详细设计与实现
• 4.1 运行和开发环境
• 4.2 服务器端程序设计
• 4.2.1 数据库的设计的实现
• 4.2.1.1 指纹的字符串形式
• 4.2.1.2 数据表组成
• 4.2.1.3 ADO.NET 及其对象介绍
• 4.2.1.4 数据库程序实现
• 4.2.2 对比模块设计与实现
• 4.2.2.1 模块初始化
• 4.2.2.2 装载数据库指纹
• 4.2.2.3 指纹对比
• 4.2.2.4 释放高速缓存
• 4.2.3 网络模块设计与实现
• 4.2.3.1 网络协议介绍
• 4.2.3.2 套接字
• 4.2.3.3 事件机制
• 4.2.3.4 程序设计与实现
• 4.3 小结
• 第五章 客户端详细设计与实现
• 5.1 客户端设计
• 5.2 软件安装
• 5.3 指纹采集模块
• 5.3.1 指纹登记流程
• 5.3.2 事件响应函数的设计与实现
• 5.4 客户端的网络部分
• 5.5 小结
• 第六章 性能分析
• 6.1 对比响应时间统计
• 6.2 准确度
• 6.3 小结
• 第七章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果