指纹卡身份识别系统技术方案

本发明专利技术涉及一种指纹卡，该指纹卡包括用于取得指纹的指纹摄取仪、用于完成指纹的摄取、处理、识别等工作的ＦＰＣ－９６板、用于运行ＦＰＣ－９６板上软件的微机以及用于对指纹卡上的内容进行读写操作的读写器。本发明专利技术集计算机、网络、智能卡等多种电子设备以及光电技术、图象处理、模式识别、数据库管理技术于一体，并充分利用指纹卡保密性强、携带方便等优点，最大限度地减少现金交易，用一卡实现众多功能，应用领域十分广泛。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种指纹卡，属于计算机识别
随着市场经济的迅速发展，各种信用卡、现金卡等也如雨后春笋般地涌现出来，它们对繁荣市场、刺激消费、加快货币回笼起到了难以估量的作用，为人们的生活提供了极大的便利。在发达国家，人均持卡量已成为衡量一个国家经济发展速度或繁荣程度的标尺。可以预料的是，我国“三金”工程的实施必将极大地推动这种电子货币的普及和发展。目前，我国的磁卡应用已经起步，最常见的如银行的通存通兑，磁卡电话等。由于磁卡易伪造，存储容量小，安全性差，在某些场合必须配有严格的验证、授权等安全措施才能防止冒领和大额恶意透支。此外，为了使用这类卡，持有者必需牢记密码，万一丢失了卡，也还有被冒领的可能。科学上早已证实人的指纹终生不变，而且世界上没有两个人的指纹完全相同，因而可把指纹作为鉴别身份的可靠依据。以前，一直用专人识别指纹，不仅费时，费力，而且工作量相当大。近年来，由于计算机技术、集成电路制造技术和相关理论的发展，用计算机进行快速、准确的指纹识别及管理已经成为可能。本专利技术的目的是设计一种指纹卡，将指纹存在卡上，作为识别身份的标志，并设计指纹卡的管理及图象处理系统，集计算机、网络、智能卡等多种电子设备以及光电技术、图象处理、模式识别、数据库管理技术于一体。充分利用指纹卡保密性强、“携带方便”等优点，最大限度地减少现金交易，并用一卡实现众多的功能，为实现指纹卡型“电子货币”提供先进的设备和手段。本专利技术设计的指纹卡，包括指纹摄取仪，该指纹摄取仪由三棱镜、光源和摄像机等组成。指纹卡还包括用于完成指纹的摄取、处理、识别等工作的FPC-96板，用于运行FPC-96板上软件的微机以及用于对指纹卡上的内容进行读写操作的读写器，读写器的型号可为迪科IC卡读写器。其中的FPC-96板包括下述各部分一、DSP单元，它包括1、用以运行指纹图象处理程序的中央处理器U0。2、用以存放数字图象(由图象采集单元送来)的数据存储器U105-U104。3、用以存放、运行各种处理程序和存放图象处理结果的程序存储器U101-U104。4、用以隔离数据总线的U201、U202；隔离地址总线的U203、U204，而U211、U212为地址变换隔离器件。5、用以产生隔离器控制逻辑的U205。二、图象采集单元，它包括1、用以将指纹图象摄取仪送来的视频信号进行分离的同步分离器U501。2、用以将同步分离后的水平同步信号进行延迟处理的定时器U509。3、用以将来自取指器的图象信号进行隔离的缓冲放大器U507和进行模数转换的A/D变换器U504。4、用以存储图象帧信号的存储器U213、U214。5、用以进行仲裁控制的电路U207。6、用以产生图象采集地址信号的U502、U503。晶振U505产生的方波经U506分频后可得到图象采集所需的点时钟等信号。7、用以供给图象采集电路所需电源的器件V501、V502及V503。8、用以产生A/D变换所需时钟的晶振U1。三、PC机总线存储器接口包括1、PC机AT总线62线插槽U401。2、PC机AT扩展总线36线插槽U402。3、用以提供PC机系统总线与FPC-96板卡外部总线进行隔离的总线缓冲器。其中，U406、U407为地址总线隔离器；U403、U404、U405、U409为存储器数据总线隔离器。U301、U302、U311为I/O数据总线隔离器。U408为存储器隔离控制逻辑生成器；U412为PC机16位总线控制器。四、PC机与FPC-96板的I/O交互部分，它包括1、PC机八位状态输入口U303；十六位控制输出口U304、U305以及十六位数据输入口U306、U307；十六位数据输出口U308、U309。2、DSP片的八位控制口U206以及相应的十六位数字输入输出口。3、用以产生同步握手信号的U209。4、用以产生I/O空间(数据总线宽度变换和)隔离控制的U411。本专利技术设计的指纹卡具有存储容量大、安全性高、使用寿命长、便于携带和易于实现一卡多用等优点。同时，该卡的防磁、防静电、抗干扰能力较强，其自身具有的特点也是磁卡无法比拟的。本指纹卡的操作非常简单、直观。用户只要根据提示把指纹卡插入读写器，并把手指平放在指纹摄取仪上，系统很快就可自动鉴别出用户的身份，因而无需培训即会使用。以银行应用为例。几秒钟内即可完成储户的开户工作。用户取款也只需几秒钟的时间，而完成的操作包括身份验证及登卡、存档等，这就极大地提高了银行的工作效率。此外，用户不用记密码、也不必担心卡的丢失，使用起来不仅方便可靠，而且克服了持卡顾客对电子货币的不信任感。因而，从长远来看极具优势，有着非常广阔的应用前景。 附图说明图1是本专利技术的原理框图。图2是本专利技术中所用的指纹摄取仪的结构示意图。图3、图4和图5是图象处理系统中DSP单元的电路原理图。图6和图7是图象处理系统中PC机与FPC-96板进行I/O交互单元的电路原理图。图8是图象处理系统中PC机总线存储器接口单元的电路原理图。下面结合附图详细介绍本专利技术的内容。图2是本专利技术所用的指纹摄取仪的结构示意图。图2中，1是光学三棱镜，2是摄像机，3是平面光源，4是指纹隆线。指纹图象摄取仪的功能是将指纹隆起的高度信息转化为图象的灰度变化，再将其转化为电视信号送到指纹图象处理系统。其工作原理如图所示。光源3发出的平面光投射到棱镜1的上表面a，由于指纹隆线部分紧贴棱镜面，它吸收了射来的光线，而指纹沟部分全反射了光线，这就形成了黑白相间的指纹图象，经CCD摄象机2，就使指纹图象成为了电视信号并送到图象处理系统。FPC-96板包括DSP单元，图象采集单元，PC机总线存储器接口单元以及PC机与FPC-96板的I/O交互单元。为了充分发挥高性能DSP单元的高速特性，特为它设计了一个严格隔离的高速处理局部环境，并使用有关部分的速度相互匹配。本专利技术使DSP可访问局部内存，图象帧存储器并可通过条件I/O接口与PC机通讯。此外，PC机既可对板卡功能进行一定的控制，对DSP的局部内存空间、图象帧存储器等进行读写操作，还可通过条件I/O接口与DSP进行通讯，从而实现了二者的并行在线处理。由图3的DPS(U0)，图4的程序存储器U101、U102、U103、U104，以及数据存储器U105、U106、U107、U108构成了上述的高速处理局部环境，该局部环境无译码器，以保证最小的信号延迟，从而使存储器与CPU的速度得以充分发挥。局部环境与外部设备的电气隔离是由图5的下列器件完成的U201、U202隔离数据总线，而U203、U204、U211、U212隔离地址总线。这样，既可使DSP访问位于外部总线上的图象帧存储器，又可使PC机访问DSP的局部内存。地址总线，数据总线的隔离控制由U205(GAL16V8)实现。图5中的U213、U214组成了图象帧存储器，用以存放由图象采集部分送来的图象数据。由于它的地址总线与数据总线通过上述隔离器与高速DSP环境的局部总线相连，因此可视为挂在了DSP的外部总线上。图象帧存储器映入DSP的页面地址由U206(74LS573)发生，而映入PC机的页面地址由U304产生。对图象帧存储器的访问由U207进行仲裁。U208为下拉电阻排，其主要作用是对I/O空间的高位数据进行屏蔽。在这一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹卡，包括指纹摄取仪，指纹摄取仪由三棱镜、光源和摄像机组成，其特征在于还包括用于完成指纹的摄取、处理、识别的ＦＰＣ－９６板，用于运行ＦＰＣ－９６板上软件的微机及用于对指纹卡上的内容进行读写操作的读写器，所述的ＦＰＣ－９６板包括下述各部分：一、ＤＳＰ单元，它包括：（１）．用以运行指纹图象处理程序的中央处理器Ｕ０；（２）．用以存放数字图象（由图象采集单元送来）的数据存储器Ｕ１０５－Ｕ１０４；（３）．用以存放、运行各种处理程序和存放图象处理结果的程序存储器Ｕ１ ０１－Ｕ１０４；（４）．用以隔离数据总线的Ｕ２０１、Ｕ２０２；隔离地址总线的Ｕ２０３、Ｕ２０４，而Ｕ２１１、Ｕ２１２为地址变换隔离器件；（５）．用以产生隔离器控制逻辑的Ｕ２０５；二、图象采集单元，它包括：（１）．用以将指纹图 象摄取仪送来的视频信号进行分离的同步分离器Ｕ５０１；（２）．用以将同步分离后的水平同步信号进行延迟处理的定时器Ｕ５０９；（３）．用以将来自取指器的图象信号进行隔离的缓冲放大器Ｕ５０７和进行模数转换的Ａ／Ｄ变换器Ｕ５０４；（４）． 用以存储图象帧信号的存储器Ｕ２１３、Ｕ２１４；（５）．用以进行仲裁控制的电路Ｕ２０７；（６）．用以产生图象采集地址信号的Ｕ５０２、Ｕ５０３。晶振Ｕ５０５产生的方波经Ｕ５０６分频后可得到图象采集所需的点时钟等信号；（７）．用以供给 图象采集电路所需电源的器件Ｖ５０１、Ｖ５０２及Ｖ５０３；（８）．用以产生Ａ／Ｄ变换所需时钟的晶振Ｕ１；三．ＰＣ机总线存储器接口包括：（１）．ＰＣ机ＡＴ总线６２线插槽Ｕ４０１；（２）．ＰＣ机ＡＴ扩展总线３６线插槽Ｕ４０２； （３）．用以提供ＰＣ机系统总线与ＦＰＣ－９６板卡外部总线进行隔离的总线缓冲器，其中，Ｕ４０６、Ｕ４０７为地址总线隔离器；Ｕ４０３、Ｕ４０４、Ｕ４０５、Ｕ４０９为存储器数据总线隔离器。Ｕ３０１、Ｕ３０２、Ｕ３１１为Ｉ／Ｏ数据总线隔离器，Ｕ４０８为存储器隔离控制逻辑生成器；Ｕ４１２为ＰＣ机１６位总线控制器；四．ＰＣ机与ＦＰＣ－９６板的Ｉ／Ｏ交互部分，它包括：（１）．ＰＣ机八位状态输入口Ｕ３０３；十六位控制输出口Ｕ３０４、Ｕ３０５以及十六位数据输入口Ｕ３０６、Ｕ３０７；十六 位数据输出口Ｕ３０８、Ｕ３０９；（２）．ＤＳＰ片的八位控制口Ｕ２０６以及相应的十六位数字输入输出口；（３）．用以产生同步握手信...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文渊，阎平凡，卓晴，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]