樓宇智能化論文：指紋門禁在智能化樓宇中的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)

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1、樓宇智能化論文：指紋門禁在智能化樓宇中的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)摘要:門禁系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能化樓宇系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該文針對于門禁系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用,探討了門禁系統(tǒng)在當(dāng)前智能化樓宇中的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和設(shè)計(jì)方案,并提出了基于指紋識別技術(shù)門禁管理系統(tǒng),該系統(tǒng)將成熟的指紋生物識別技術(shù)應(yīng)用到門禁系統(tǒng)當(dāng)中,較好的解決了身份認(rèn)證的問題,并具有較強(qiáng)的安全性和可靠性。　　關(guān)鍵詞:門禁系統(tǒng);指紋識別;智能化樓宇智能化樓宇,是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物,是傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)與建筑技術(shù)密切結(jié)合的結(jié)晶,它通過各種信息技術(shù),對整個(gè)建筑物內(nèi)的各項(xiàng)資源進(jìn)行有效地管理,將整個(gè)樓宇內(nèi)的資源合理的調(diào)度、監(jiān)

2、控和管理,從而提高了整棟建筑的管理的高效性。它可將分散的、相互獨(dú)立的各項(xiàng)資源,用相同的環(huán)境和相同的軟件界面進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理。智能化的樓宇系統(tǒng)一般包括:辦公自動化系統(tǒng)、消防自動化系統(tǒng)、安保系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)?！　∑渲械拈T禁系統(tǒng)屬于安保系統(tǒng)的范疇。該系統(tǒng)的安全可靠,是整個(gè)樓宇的關(guān)鍵。其目前在現(xiàn)行的許多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,用戶的身份認(rèn)證大都使用“用戶ID+密碼”的方法。實(shí)際上,這種方法隱含著密碼易遺忘、可傳遞、易被別人竊取盜用等安全問題。由于生物特征都是人體上每個(gè)人獨(dú)一無二的,所以使用這些生物特征作為認(rèn)證方法,更具有安全性。針對于以上問題本文深入探討了基于指紋認(rèn)

3、證的門禁系統(tǒng)?！　?指紋認(rèn)證的原理　　我們知道指紋是具有唯一性的,它的這種唯一性其實(shí)是指每個(gè)人的指紋是不相同的,這種唯一性,也是利用指紋去對不同的個(gè)體進(jìn)行區(qū)分的原理。　　根據(jù)大量指紋圖像的分析和歸類,我們可以將指紋粗略地分為六種類型。(a)拱形(arch)、(b)右旋型(rightloo)、(c)尖拱形(tentedarch)、(d)左旋型(1eftloo)、(e)旋渦型(whorl)、(f)雙旋型(twinloo)?！　♂槍τ谝陨狭N類型,指紋的匹配也分為預(yù)分類和精確分類。所謂的預(yù)分類是將輸入的指紋圖像分為以上六種之一,預(yù)分類完成之后進(jìn)行的是精確分類,精

4、確分類利用指紋圖像的細(xì)節(jié)信息之間的比對,來精確獲取指紋圖像的相似度?！　≈讣y識別技術(shù)首先通過取像設(shè)備讀取指紋圖像,然后用計(jì)算機(jī)識別軟件提取指紋的特征數(shù)據(jù),最后通過匹配識別算法得到識別結(jié)果?；驹砜驁D見圖1所示?！　?.2指紋認(rèn)證的算法　　針對于指紋認(rèn)證的整體過程,指紋特征的提取和匹配,是實(shí)現(xiàn)整個(gè)門禁系統(tǒng)的關(guān)鍵。作為一個(gè)門禁系統(tǒng),它的主要任務(wù)就是保障整個(gè)智能化樓宇的安全,也就是說通過對于不同待識別用戶,它要能夠準(zhǔn)確的區(qū)分出哪些是授權(quán)用戶可以入內(nèi),哪些是非法用戶,并阻擋該用戶入內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)樓宇的人員管理。因而由此可以看出,指紋識別的正確與否是樓宇安全管理的至

5、關(guān)重要的一步,通過對于大量材料的查閱和分析,我們利用下述的四個(gè)步驟去識別不同的指紋圖像,通過實(shí)驗(yàn)證明該方法具有較好的識別效果:　　1)利用指紋采集器獲取用戶的指紋:在樓宇的入口處安裝指紋采集儀,通過該工具采集用戶的指紋,并將其輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)?！　?)指紋圖像的預(yù)處理:通過指紋采集儀得到的圖像,不可避免的摻雜一些噪聲,這些噪聲點(diǎn)會影響下一步的識別,這里預(yù)處理過程是將采集到的圖像轉(zhuǎn)化為最為合適的待識別圖像。其中主要的處理手段包括:圖像的增強(qiáng),圖像去噪,圖像的細(xì)化,二值化等?！　?)圖像的特征提取:當(dāng)完成了圖像的預(yù)處理之后,要對待識別的指紋圖像提取特征,特征是區(qū)

6、分不同指紋圖片的關(guān)鍵,指紋的識別與匹配就是特征提取的。一種好的特征提取方法在很大程度上決定了后期識別的準(zhǔn)確率。這里我們利用指紋圖像特征點(diǎn)的坐標(biāo)和方向場作為最終的特征向量,利用該特征對于不同的用戶進(jìn)行識別和區(qū)分,如圖2所示?！　?)圖像的模式識別和匹配:最后根據(jù)提取的特征對于不同的指紋圖像匹配識別。為了增強(qiáng)指紋匹配的魯棒性,將特征點(diǎn)的特征向量依次轉(zhuǎn)化為極徑、極角和極坐標(biāo)系下的方向場。使用可變限界盒的方法對圖像采集的過程走中產(chǎn)生的非線性形變和位置差異進(jìn)行校正?！　≈讣y識別認(rèn)證的目的既是允許哪些人可以進(jìn)入系統(tǒng),哪些人不可以進(jìn)入樓宇,并對不同的用戶授予不同的權(quán)限。

7、它的基本思路就是獲取待登錄用戶的指紋,并將該指紋與數(shù)據(jù)中預(yù)先收錄的所有用戶的指紋進(jìn)行匹配,匹配成功說明該用戶是合法用戶,并根據(jù)數(shù)據(jù)中權(quán)限定義進(jìn)行授權(quán),否則為非法用戶。　　2基于指紋認(rèn)證的門禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)　　門禁系統(tǒng)通常由控制器、讀卡器、電控鎖、門鎖、開門按鈕、擴(kuò)展模組、系統(tǒng)服務(wù)器(計(jì)算機(jī))、通信轉(zhuǎn)換器、門禁管理軟件、通信管理器、管理主機(jī)等組成。在此基礎(chǔ)上,本文進(jìn)行了基于指紋認(rèn)證的門禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以分為門禁系統(tǒng)的物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模塊和指紋識別認(rèn)證模塊。其中物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模塊包括了門禁系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)和儀器設(shè)備的安裝,從而構(gòu)建整個(gè)門禁系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu),而指紋

8、認(rèn)證模塊主要是軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)以及授權(quán)用戶指紋數(shù)據(jù)的建立,通過該軟