基于LabVIEW的指纹验证系统开发和应用.docx

《基于LabVIEW的指纹验证系统开发和应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于LabVIEW的指纹验证系统开发和应用.docx（6页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、S? 1.abVIEW的静验证代开发和应用图1系统总体组成结构INSERT INTO dbo.Finger (fid JUserName JBIobBaseM1.) VA1.UES( %,%s,/图4数据库存储程序框E摘要：针对企业对生产产品测试设备的应用软件使用的安全性和追溯性提出 了越来越高的要求，开发了一款基于检测操作人员指纹识别验证的软件系统。测 试设备上位机主机电脑使用基于图形化、模块化编程新模式的虚拟仪器 1.abVIEW作为开发设计平台，并使用.NET动态链接库为间接访问接口技术，实 现了对微型指纹采集器的集成和二次研发应用，以及结合数据库技术实现了指纹 信息数据的存储、查询和调

2、用功能。实验证明：指纹识别验证系统运行非常安全、 可靠、稳定，可集成到生产测试设备上，符合企业的生产要求。关键词：指纹识别;虚拟仪器;动态链接库;集成;指纹采集器;数据库中图分类号：TP311.1文献标识码：A文章编号：IOO9-3044 (2021) 10-0246-03Abstract： For the requirements of security and traceabi1.ity of app1.ication software of test equipment of product in industry. The fingerprint of operator verific

3、ation and va1.idation system is designed and deve1.oped. The computer of test equipment uses 1.abVIEW which is virtua1. instrument based on graphica1. and modu1.ar deve1.opment 1.anguage p1.atform and .NET dynamic 1.ink 1.ibrary interface techno1.ogy. Rea1.ize the integration and acquisition in the

4、second deve1.opment with SDK using micro fingerprint acquisition instrument. And save、query and transfer the data with the database. The test resu1.t of verification and va1.idation system shows that the system works security, re1.iab1.e, steady and can be integrated to test equipment which meets th

5、e requirements with industry.Key words： fingerprint verification; 1.abVIEW; dynamic 1.ink 1.ibrary; integration; fingerprint acquisition instrument; database1背景目前，制造型企业在产品出厂之前都需要工程技术人员严格地按照国家相关 标准和法律法规的要求，使用测试设备对产品相关参数指标进行测试以形成测试 报告和结论，从而判断产品性能质量的好坏与否。但是，目前大部分工厂在使用 测试设备上存在如下的现象：所使用的测试软件只有简单的登录密码或者无登

6、录 密码保护，甚至所有员工共用一个密码等现象。这样的安全性机制很难保证测试 设备软件使用的安全性，人员的区分性，以及数据的可追溯性。针对该难题，本 文以图形化、模块化的1.abV1.EW为测试设备软件开发设计平台，完成指纹采集 注册和验证等功能。指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路，它 的重复率极小，大约几亿甚至几十亿分之一，被称为“人体身份证”。结合图像采 集、处理和大容量存储技术，以及先进的模式识别技术的发展和成功应用，能够 很好地解决上述问题所带来的不安全性和难追溯性1。2系统总体方案设计该指纹验证系统由微型指纹采集器、数据库和计算机等部分组成。指纹采集 器采用的是燧基科技股

7、份有限公司生产的型号为1.ive20R的光学指纹采集器， 能够自动采集指纹图像信息数据，并通过标准USB2.0接口将数字化后图像信息 数据上传到计算机或其他设备。数据库采用微软公司的SQ1.SerVer数据库，用 于存储收集到的工程技术人员的指纹信息库和产品生产、测试过程中产生的数据。 计算机采用安装WindoWSIo的戴尔T5820工作站，负责指纹采集和对比，数 据存储和读取，组成结构如图1所示。系统运行起来时，先由指纹采集器采集操作员的手指指纹并形成指纹图像， 注意指纹保持清洁、完整，然后计算机对指纹特征进行提取、合并及完成指纹登 记入库。若该指纹特征与计算机中数据库里面已登记的指纹特征相

8、互匹配，则准 许操作员进入系统进行测试和其他操作;若指纹特征和数据库中已存在的所有特 殊均无法成功匹配，则限制该操作员进入系统并限制其进行产品测试等相关工作。 因此，指纹验证系统的中心任务就是在计算机平台上调用指纹器，完成指纹采集 和比对、特性提取和合并、图像采集和判断等功能2。3上位机软件设计上位机软件采用的是美国NationaIInStrUment （下面文章中简称缩写：ND 公司推出简单易用、开发速度快、界面直观的图形化开发语言1.abV1.EW?（下面 文章中简称缩写：G语言）。G语言旨在简化分布式系统在测试、测量和控制方 面的设计，有助于加快产品研发过程。此外，N1.提供了很多与G语

9、言较兼容的 配套硬件，可助力工程师快速开发和部署大中型测量和测试控制系统。虽然，G 语言是一款功能强大的、图形化的、基于程序框图拖拉式编程语言，但也有部分 无法实现的特殊接口功能。为了扩展和完善其边际功能，G语言支持了强大的外 部程序调用接口以便充分利用其他文本开发语言的底层功能和优势，如支持C/C+、Python. C#以及 MAT1.AB 等接口。3.1 指纹的采集和特征提取1.iVe20R型微型指纹采集器提供了可供第三方公司进行二次研发设计所用的 软件开发库SDKo SDK提供了可以供多种语言调用指纹采集器的方式和方法， 如C、C+、C#、Java、ACtiVeX等多种语言。本节利用G语

10、言使用C#编译成 的.NET D1.1.文件方法，实现对指纹图像的采集、特征提取、注册和对比等功能。3.1.1 1.abV1.EW 调用.NET D1.1. 方法在1.abV1.EW中使用D1.1.包括两种,分别是CC+ D1.1.3和.NET D1.1. 4。 其中，.NET D1.1.也被称作.NET程序集，在.NET程序开发过程中被大量地采 用。.NET使用公共语言运行库C1.R和.NET框架对D1.1.中封装的函数进行组织 及管理。在G语言中使用.NET程序集，首先定位到G语言中位于：程序框图-函数 选板-互联接口-NET功能选板，即可找到所有可用的功能Vi函数。再次，使 用.NET功

11、能选板中所提供的构造器节点让.NET程序集中的类首先全部进行实 例化操作。在此过程中，需要双击构造器节点在弹出选择.NET构造器对话框进 行相应的选择操作。最后，将类实例化后的引用从构造器节点连线到属性节点和 调用节点，即可通过G语言访问封装在.NET程序集中所有的方法和属性。3.1.2 指纹注册过程在G语言平台之上完成对.NET程序集的访问后就需要对指纹采集器采集上 来的指纹进行注册和识别。其注册指纹的目的是要将以后允许通过认证的指纹信 息记录在上位机的数据库当中，方便调用匹配对比。具体注册指纹的实现过程总 体流程框图如图2所示。首先使用构造器节点将zkfp2类进行实例化操作;然后使用调用节

12、点的Init方 法对指纹采集器进行初始化;再使用调用节点的Acquire Fingerprint方法获取指 纹数据，并进行特征指纹模板提取，连续进行3次同样的指纹采集和特征提取操 作;再通过调用节点的DBMerge方法对三次提取的特征进行合并;再通过调用节 点的DBAdd方法对合并后的指纹特征进制注册fid号;最后通过调用节点的 B1.obBase64方法将一维指纹特征数组数据转换成字符串特征数据以方便在数据 库中存储;G语言整个程序框图实现过程如图3所示。3.1.3 指纹存储将指纹特征字符串进行存储，使用的是1.abSQ1.第三方工具包。首先使用 ADO Connection Create建

13、立数据库连接引用，然后使用ADO Connection Open打开数据库连接引用，再使用SQ1. Execute执行SQ1.语言指令，最后使 用ADO Connection C1.ose关掉数据库引用。其中SQ1.语言使用insert into语 句将指纹编号fid、指纹名称NameID、指纹特征字符串数据BIobBaSe64通过 SQ1.EXeeUte函数存储到SQ1.SerVer数据库，方便调用和查询同。程序框图如 图4所示。3.1.4 指纹对比首先使用构造器节点将zkfp2类进行实例化操作;然后使用调用节点的Init方 法对指纹采集器进行初始化;再使用调用节点的Acquire Fing

14、erprint方法获取指 纹数据，并进行特征提取;再通过调用节点的DB Identify方法对已经提取的指纹 特殊进行对比，并给出注册号ifd和匹配已经存在的指纹得分score;此外，还可 以通过imgBuffer将指纹数据进行图像显示;程序框图如图5所示。4测量结果为了验证己经开发还的指纹验证系统的性能，分别使用5个指纹，且每个指 纹分别做了 10次测试，一般情况下我们设置指纹score得分在90以上即认为 指纹匹配成功，该系统数据测试结果如表格1所示。5结束语本文使用国产的微型USB 2.0通用型指纹采集器，并利用数据库存储技术, 结合虚拟仪器编程软件G语言设计和开发了具有高度安全性、适用

15、性、稳定性 的指纹验证识别登录系统。测试数据结果显示，指纹验证系统整体运行稳定，可 以用于测试设备的指纹验证登录。参考文献：1李明进.指纹识别技术现状及发展趋势研究J.无线互联科技，2020, 17 (1) ： 158-159.2刘畅，李晓东，毕云峰.基于1.abVIEW虚拟仪器技术的指纹识别报警系 统设计J.现代电子技术，2012, 35 (4) ： 187-191.3许剑，邹小芳，王建华.在1.abV1.EW中利用D1.1.实现数据采集J.微计算 机信息，2008, 24 (13) ： 95-964侯博,廖醒宇,基于1.abVIEW环境下调用D1.1.实现仪器控制J.电子世界, 2015 (21) ： 96-98.5刘柱，徐保国，熊伟丽.PROF旧US和1.abVIEW技术在污水处理中的应 用研究J仪表技术与传感器，2012 (11) ： 80-82.