指纹识别技术助力门禁系统运用趋成熟

    指纹门禁机以手指取代传统的钥匙，使用时只需将手指平放在指纹采集仪的采集窗口上，即可完成开锁任务，操作十分简便，避免了其它门禁系统（传统机械锁、密码锁、识别卡等）有可能被伪造、盗用、遗忘、破译等弊端。那么，对于指纹识别原理及算法，你又了解多少？在操作的时候，我们应该注意哪些事项？
　　一、指纹认证算法具有较好识别效果
　　我们知道指纹是具有唯一性的，它的这种唯一性其实是指每个人的指纹是不相同的，这种唯一性，也是利用指纹去对不同的个体进行区分的原理。
　　针对于指纹认证的整体过程，指纹特征的提取和匹配，是实现整个门禁系统的关键。作为一个门禁系统，它的主要任务就是保障整个智能化楼宇的安全，也就是说通过对于不同待识别用户，它要能够准确的区分出哪些是授权用户可以入内，哪些是非法用户，并阻挡该用户入内，从而实现楼宇的人员管理。因而由此可以看出，指纹识别的正确与否是楼宇安全管理的至关重要的一步，通过对于大量材料的查阅和分析，我们利用下述的四个步骤去识别不同的指纹图像，通过实验证明该方法具有较好的识别效果：
　　利用指纹采集器获取用户的指纹：在楼宇的入口处安装指纹采集仪，通过该工具采集用户的指纹，并将其输入到计算机内。
　　指纹图像的预处理：通过指纹采集仪得到的图像，不可避免的掺杂一些噪声，这些噪声点会影响下一步的识别，这里预处理过程是将采集到的图像转化为最为合适的待识别图像。其中主要的处理手段包括：图像的增强，图像去噪，图像的细化，二值化等。
　　图像的特征提取：当完成了图像的预处理之后，要对待识别的指纹图像提取特征，特征是区分不同指纹图片的关键，指纹的识别与匹配就是特征提取的。一种好的特征提取方法在很大程度上决定了后期识别的准确率。这里我们利用指纹图像特征点的坐标和方向场作为最终的特征向量，利用该特征对于不同的用户进行识别和区分。
　　图像的模式识别和匹配：最后根据提取的特征对于不同的指纹图像匹配识别。为了增强指纹匹配的鲁棒性，将特征点的特征向量依次转化为极径、极角和极坐标系下的方向场。使用可变限界盒的方法对图像采集的过程走中产生的非线性形变和位置差异进行校正。
　　指纹识别认证的目的既是允许哪些人可以进入系统，哪些人不可以进入楼宇，并对不同的用户授予不同的权限。它的基本思路就是获取待登录用户的指纹，并将该指纹与数据中预先收录的所有用户的指纹进行匹配，匹配成功说明该用户是合法用户，并根据数据中权限定义进行授权，否则为非法用户。
　　二、门禁系统运用有原则
　　门禁系统通常由控制器、读卡器、电控锁、门锁、开门按钮、扩展模组、系统服务器(计算机)、通信转换器、门禁管理软件、通信管理器、管理主机等组成。在此基础上，本文进行了基于指纹认证的门禁系统的设计。整个系统的设计可以分为门禁系统的物理网络结构模块和指纹识别认证模块。其中物理网络结构模块包括了门禁系统的物理结构和仪器设备的安装，从而构建整个门禁系统的物理结构，而指纹认证模块主要是软件的设计和实现以及授权用户指纹数据的建立，通过该软件实现对于用户指纹的认证。
　　整个门禁系统网络结构：主要包括：服务器，交换机，门禁设备和建档设备。其中服务器又包括数据库服务器和网络服务器，数据库服务器中存储着所有合法用户的指纹信息，通过门禁设备获取用户的指纹信息，并通过网络传输至智能楼宇的数据库服务期内，将提取出的用户指纹特征与数据库服务器中存储的合法用户的指纹特征进行匹配，如果匹配成功，则门禁系统打开，准许该用户入内。否则将该用户拒之门外。指纹式门禁单元除了基本的对讲呼叫功能以外，加入了指纹开锁功能，并引入了正常开锁、紧急开锁和胁迫开锁等开锁模式，提高了门禁系统的安全性，便于使用。此外，每一个指纹式门禁单元都是网络上的一个信息结点，将每一个单元的开门、关门和故障信息及时传送到门禁控制器中，为智能小区的安全提供了有利保障。终端管理机(PC机)大容量的硬盘，可将门禁主控制器的信息长期保存和管理。
　　整个指纹认证算法系统采用层次化模块设计，共分三层，底层包含数据表格模块，分类器模块和模板指纹库；中间层为接口层，包含特征提取接口、特征匹配接口和指纹库操作接口；上层为应用层，包含指纹注册、指纹验证、指纹鉴别和指纹库管理。
　　该模块首先提取授权用户数据的指纹图像，从中提取指纹的坐标和方向场，建立指纹图像特征数据库，在数据库中进行注册。在门禁系统中通过采集仪获取登陆用户指纹特征，与数据库中数据匹配，判断是否准入该用户。
　　三、在操作时应该注意哪些事项
　　（一）应用程序应该简单实用，操作方便
　　如果应用控制软件过于复杂，无疑会增加工程商对客户的培训成本和时间，客户不容易掌握软件的操作会迁怒于工程商的服务态度对收款和续单都会带来不好的影响。客户对软件不懂也容易引起误操作，造成实用的不方便。所以我们建议工程商选用指纹门禁机时必须注重软件的操作是否简单、直观、便捷。片面地强调功能强大是不适合推广的。
　　指纹存储容量要大，脱机记录的存储量也要足够大，存储芯片需采用非易失性存储芯片。
　　建议指纹存储容量要达到2000枚，脱机存储记录达到15万条最好，这样可以适合绝大多数客户对存储容量的要求，方便进行考勤统计。一定要采用Flash等非易失性存储芯片，掉电或者受到冲击信息也不会丢失。如果采用RAM电池的模式，如果电池没电或松动，或受到电流冲击数据就有可能丢失。一旦发生数据丢失，门禁系统就有可能会失灵。
　　（二）技术服务和售后服务要有保障
　　除了本质的东西外很重要的一点就是售后服务这一点。一种产品没有好的售后服务，会耽误使用者的很长时间，时间就是金钱。所以要选择一个正规公司，有好的售后服务。建议工程商找指纹门禁机的厂家或者厂家指定的代理商处购买，只有直接找厂家或者厂家指定的代理商购买才有可能或者完善强大的技术服务，完善的售后服务才有保障，并且有可靠的后续研发能力，以保证产品具有可延续性和先进性。从其他渠道购买指纹门禁机可能会有更低的价格，但技术支持和售后服务可能是不够的。
　　（三）注意检查证书和检测报告
　　厂家需要提供权威的ISO9001质量认证证书和政府质量监管机构的产品检测报告。并注意核实这些文件的真实性。有相应的第三方的认证和监督的产品，其品质会有保障一些。
　　而对于门禁系统的选择，选择一，以独立控制器为主体的独立型简单门禁系统。这种独立控制器将读卡器与门禁控制电路含集成在一起，通过控制器表面的按键实现各种功能设置，如：添加卡片、删除卡片等。只要进行登记的卡片，无论何时，一刷卡都可以输入开门信号。这种独立型简单门禁系统只适用于小的办公室简单的出入控制，没有其它一些严格的安全控制逻辑，也不提供开门日志，无法对其出入的人员进行监控和检查。
　　选择二，以考勤机输入开锁信号为主体的联网型考勤/门禁系统。这种考勤/门禁机是在原有的成熟的考勤机的基础上，通过加一个（或多个）开锁信号接口而实现的。这种考勤/门禁机一般都带有液晶显示屏、小键盘，同时可外接一个读卡器，以实现将考勤/门禁机安装在室内的需要。另外，这种考勤门禁机支持通过RS485联网，后台支持简单的考勤软件、简单的门禁管理软件。以俊思的JS168为代表，并被许多一卡通商家OEM贴牌，市场应用情况较好。
　　选择三，以专业门禁控制器、独立读卡器为主体的联网型专业门禁系统。这种门禁系统的主体分为三部分：专业门禁控制器、独立标准的读卡器和专业的电源机箱。其中门禁控制器装在电源机箱内，构成一个整体。电源机箱为整个系统提供电源供应，包括：稳压/变压和备用电功能。电源机箱一般被安装在室内较隐蔽的、安全的地方。与考勤门禁机不同的是，这种门禁系统是专业的出入安全控制系统，包括所有硬件和软件的设计功能都是完全针对出入安全控制需要的。