IC卡指紋識(shí)別運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、收稿日期:20020125作者簡(jiǎn)介:胡洪波(1972,男,湖南醴陵人,研究方向:智能卡技術(shù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò);段斌,教授;王鍵,博士生導(dǎo)師;安吉堯,講師。I C 卡指紋識(shí)別運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)胡洪波1,段斌1,王鍵2,安吉堯2(11湘潭大學(xué)信息工程學(xué)院;21教育部校園卡標(biāo)準(zhǔn)化研究所摘要:介紹了應(yīng)用I C 卡進(jìn)行指紋識(shí)別運(yùn)動(dòng)員身份的運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。重點(diǎn)介紹了指紋采集與認(rèn)證的實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞:管理系統(tǒng);運(yùn)動(dòng)會(huì);I C 卡;指紋識(shí)別Abstract :T h is p ap er in troduce the design and realizati on of a m anagem e

2、n t system of ath letic m eeting w ith fingerp rin t recogn iti on by u sing I C card .T he realizati on of fingerp rin t p ick ing and iden tificati on is in troduced em p hatically .Key words :m anagem en t system ;an ath letic m eeting ;I C Card ;fingerp rin t recogn i 2ti on0前言利用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)中小型運(yùn)動(dòng)會(huì)進(jìn)行科

3、學(xué)有效和公正的管理,實(shí)現(xiàn)從人工到智能化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)換要求日益迫切。本系統(tǒng)是根據(jù)國(guó)內(nèi)各類(lèi)中小型運(yùn)動(dòng)會(huì)的實(shí)際情況,充分考慮運(yùn)動(dòng)會(huì)管理上的業(yè)務(wù)需求、人員的計(jì)算機(jī)水平及主辦單位的經(jīng)濟(jì)能力等而開(kāi)發(fā)的 。既滿(mǎn)足了管理上的各種需要,減少了投資,又達(dá)到了易于使用的目的。1會(huì)務(wù)管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)采用客戶(hù)機(jī) 服務(wù)器(CL IEN T SERV ER 結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)采用星型連接(見(jiàn)圖1,用D EL PH I 510和VB 610為前臺(tái)開(kāi)發(fā)工具,M SSQL 2000為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)環(huán)境。圖1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖2會(huì)務(wù)管理系統(tǒng)功能I C 卡指紋識(shí)別運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),各功能模塊既相互獨(dú)立又緊密結(jié)合,每個(gè)模塊都有操

4、作幫助,用戶(hù)使用非常方便。其主要模塊有:(1系統(tǒng)設(shè)置模塊可根據(jù)運(yùn)動(dòng)會(huì)的規(guī)模在該模塊中進(jìn)行系統(tǒng)初始化、本次運(yùn)動(dòng)會(huì)參賽項(xiàng)目的拖入拖出選擇定制,運(yùn)動(dòng)會(huì)參數(shù)的設(shè)定(包括公共參數(shù)設(shè)定、全能分項(xiàng)設(shè)置、競(jìng)賽組別項(xiàng)目設(shè)置、項(xiàng)目名次設(shè)分設(shè)置、團(tuán)體總分統(tǒng)計(jì)范圍設(shè)置和競(jìng)賽日程的安排等等。(2檔案錄入及指紋錄入模塊包括各類(lèi)信息、檔案的錄入與維護(hù),如運(yùn)動(dòng)會(huì)參數(shù)、參賽組別、記錄、達(dá)標(biāo)、各種標(biāo)識(shí)、全能分項(xiàng)、項(xiàng)目名次計(jì)分、代表團(tuán)檔案、隨隊(duì)官員教練檔案、運(yùn)動(dòng)員檔案、運(yùn)動(dòng)員相片掃描、運(yùn)動(dòng)員報(bào)參賽項(xiàng)目、代表隊(duì)報(bào)接力項(xiàng)目等。報(bào)到時(shí),給每一個(gè)運(yùn)動(dòng)員發(fā)參賽I C卡,同時(shí)將運(yùn)動(dòng)員的個(gè)人基本信息及現(xiàn)場(chǎng)采集的指紋數(shù)據(jù)錄入到參賽卡中。(3編排分

5、組模塊本模塊已預(yù)設(shè)了包含跳高、跳遠(yuǎn)、100M 欄等在內(nèi)的27個(gè)田徑項(xiàng)目,可方便地排除已有項(xiàng)目或增設(shè)新項(xiàng)目;可根據(jù)設(shè)置的競(jìng)賽時(shí)間、項(xiàng)目可兼報(bào)數(shù)的限制、項(xiàng)目的單位時(shí)間、間隔時(shí)間、中間休息時(shí)間、運(yùn)動(dòng)員報(bào)名信息、單位信息、項(xiàng)目的賽次、組數(shù)等方面的信息自動(dòng)進(jìn)行競(jìng)賽日程編排,在計(jì)算機(jī)編排的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行修改;可以打印各種需要的報(bào)表如兼項(xiàng)情況表、分項(xiàng)名單、競(jìng)賽日程表、競(jìng)賽分組表等;這些工作在以前是相當(dāng)復(fù)雜繁瑣的。引入本系統(tǒng)后,極大地簡(jiǎn)化了運(yùn)動(dòng)會(huì)組委會(huì)的賽前準(zhǔn)備工作;賽中則可以由計(jì)算機(jī)根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)自動(dòng)確定進(jìn)入復(fù)賽、決賽的名單,自動(dòng)進(jìn)行復(fù)賽日程編排和決賽日程編排。決賽的分組分道次也可以由操作員手工修改。(4

6、賽前檢錄(指紋認(rèn)證和成績(jī)錄入管理模塊比賽場(chǎng)地的封閉式管理使所有運(yùn)動(dòng)員只能從賽前控制中心進(jìn)入賽場(chǎng)。運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入賽前控制中心時(shí),將參賽卡插入到指定的讀卡器中,將報(bào)到時(shí)指紋錄入相同的手指貼在指紋認(rèn)證設(shè)備上,確認(rèn)無(wú)誤后方能進(jìn)入。運(yùn)動(dòng)員的所有比賽成績(jī)將通過(guò)此模塊錄入(僅I C卡指紋認(rèn)證通過(guò)的運(yùn)動(dòng)員系統(tǒng)才允許錄入成績(jī)、排名次、名次計(jì)分和各類(lèi)表格打印等。(5各類(lèi)信息查詢(xún)模塊通過(guò)本模塊可以方便快速地查詢(xún)到復(fù)賽名單、復(fù)賽日程表、決賽名單、決賽日程表、分項(xiàng)團(tuán)體總分、總分明細(xì)信息、名次表、團(tuán)體總成績(jī)表等等;(6卡務(wù)處理模塊包括了運(yùn)動(dòng)員參賽卡的掛失重辦,壞卡重辦,參賽卡檢查和指紋數(shù)據(jù)重新錄入等。(7 系統(tǒng)管理模塊賽期的

7、所有信息和數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù);賽后當(dāng)次運(yùn)動(dòng)會(huì)所有信息和數(shù)據(jù)的備份及封存等。3關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)311三層結(jié)構(gòu)體系系統(tǒng)編程具有先進(jìn)的三層客戶(hù) 服務(wù)器結(jié)構(gòu)體系,如圖2所示。三層結(jié)構(gòu)是指前臺(tái)界面層、中間對(duì)象層和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。圖2編碼三層結(jié)構(gòu)(1前臺(tái)界面層為最終用戶(hù)使用系統(tǒng)提供操作接口,為開(kāi)發(fā)人員提供訪(fǎng)問(wèn)中間對(duì)象屬性方法,界面層主要由各類(lèi)窗體FO RM組成,如顯示窗體、數(shù)據(jù)處理窗體、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)窗體和幫助窗體等等。(2中間對(duì)象層一方面為前臺(tái)界面層提供操作對(duì)象,另一方面為中間對(duì)象層和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)交換數(shù)據(jù)提供方法。中間對(duì)象層主要完成系統(tǒng)中所使用的對(duì)象類(lèi)的設(shè)計(jì)。(3后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)完成數(shù)據(jù)表的建立、查詢(xún),統(tǒng)計(jì)視圖的建

8、立及各類(lèi)存儲(chǔ)過(guò)程等。312I C卡讀寫(xiě)技術(shù)系統(tǒng)使用符合中國(guó)教育集成電路(I C卡規(guī)范的CPU卡,采用德國(guó)G&D公司讀卡器,型號(hào)為CH IPDR I V E m icro120V4130版。系統(tǒng)中對(duì)I C 卡的讀寫(xiě)操作是采用VB 610實(shí)現(xiàn)的。讀卡器對(duì)CPU 卡的操作一般都是通過(guò)調(diào)用DLL 動(dòng)態(tài)連接庫(kù),首先在模塊代碼中聲明外部DLL 函數(shù):D eclare Functi on T S IIn it L ib Pccti w 32.dll (ByR ef hct&,ByV al u i po rt&,ByV al u i m ode&A s In teger 串口初始化D eclare Funct

9、i on T S I VBSend L ib Pccti w 32.dll (ByV al H card&,ByV alu i Cm dL en&,ucpc m d A sA ny ,ByV alu i M inL en&,ByV alu iS W &,ByV alu iS WM ask&,ByV al u i B ufsize&,ByR ef u i pR espL en&,ucpR esp A s A ny A s In teger向CPU 卡發(fā)命令D eclare Functi on T S I C lo se L ib Pccti w 32.dll (ByV al hct&A s In

10、 teger然后設(shè)置窗體上讀寫(xiě)I C 卡代碼如下:P rivate Sub Comm and C lick (i err =T S I In it (hct 1,0,0串口讀寫(xiě)器初始化D i m u i M inL en ,u iS W ,u iS WM ask A s In tegeru i M inL en =2:u iS W =0:u iS WM ask =0 ucpc m d (0=&H 80:ucpc m d (1=&H F 6:ucpc m d (2=&H 0ucpc m d (3=&H 0:ucpc m d (4=&H 8取用戶(hù)序列號(hào)i err =T S I VB Send (h

11、card 1,card comm andlen ,ucpc m d (0,u i M inL en ,u iS W ,u iS WM ask ,300,u i pR espL en ,ucpR esp (0ucpc m d (0=&H 0:ucpc m d (1=&HA 4:ucpc m d (2=&H 0ucpc m d (3=&HC :ucpc m d (4=&H 2:ucpc m d (5=&H 3Fucpc m d (6=&H 0選擇主文件M F i err =T S I VB Send (hcard 1,card comm andlen ,ucpc m d (0,u i M inL

12、en ,u iS W ,u iS WM ask ,300,u i pR espL en ,ucpR esp (0ucpc m d (0=&H 0:ucpc m d (1=&HA 4:ucpc m d (2=&H 0ucpc m d (3=&HC :ucpc m d (4=&H 2:ucpc m d (5=&H 0ucpc m d (6=&H 3選擇目錄文件EF 03i err =T S I VB Send (hcard 1,card comm andlen ,ucpc m d (0,u i M inL en ,u iS W ,u iS WM ask ,300,u i pR espL en ,u

13、cpR esp (0ucpc m d (0=&H 0:ucpc m d (1=&HB 0:ucpc m d (2=&H 83ucpc m d (3=&H 0:ucpc m d (4=&H 50讀EF 03i err =T S I VB Send (hcard 1,card comm andlen ,ucpc m d (0,u i M inL en ,u iS W ,u iS WM ask ,300,u i pR espL en ,ucpR esp (0ucpc m d (0=&H 0:ucpc m d (1=&HD 6:ucpc m d (2=&H 83ucpc m d (3=&H 0:ucp

14、c m d (4=&H 50讀EF 03i err =T S I VB Send (hcard 1,card comm andlen ,ucpc m d (0,u i M inL en ,u iS W ,u iS WM ask ,300,u i pR espL en ,ucpR esp (0i err =T S I C lo se (hct 1讀寫(xiě)器下電關(guān)閉串口End Sub313指紋采集及認(rèn)證技術(shù)指紋采集及認(rèn)證由指紋采集模塊和指紋處理軟件包兩部分組成。手指按住采樣窗口經(jīng)指紋采集模塊采集后輸出一幅W 3H 點(diǎn)陣256級(jí)灰度指紋圖象,再由計(jì)算機(jī)中的指紋算法軟件包對(duì)指紋圖像進(jìn)行處理,完成指紋特征數(shù)

15、據(jù)提取與比對(duì)。指紋采集和指紋處理軟件包是通過(guò)調(diào)用DLL 動(dòng)態(tài)連接庫(kù)。系統(tǒng)對(duì)指紋采集及認(rèn)證技術(shù)是采用VB 610實(shí)現(xiàn)的。同樣先在模塊代碼中聲明外部DLL 函數(shù):Pub lic D eclare Functi on OpenH ardw are L ib tjfp lib .dll (ByV al h&A s L ong Pub lic D eclare Sub C lo seH ardw are L ib tjfp lib .dll (關(guān)閉指紋采集器Pub lic D eclare Functi on GetF inger I m age L ib tjfp lib .dll (ByV al a

16、d A s L ong A s L ong取得指紋圖象數(shù)據(jù)Pub lic D eclare Functi on F ingerP rocess L ibtjfp lib.dll(ByV al ad A s L ong,ByV al reg&A s L ong處理指紋圖象,產(chǎn)生特征數(shù)據(jù)Pub lic D eclare Functi on M atchP rocess L ibtjfp lib.dll(reg1A s A ny,reg2A s A ny,ByV al level&A s L ong比較指紋特征,得出比較結(jié)果然后設(shè)置窗體上讀寫(xiě)I C卡代碼如下:P rivate Sub Comm an

17、d C lick(r=OpenH ardw are(C M O S U SB0打開(kāi)光學(xué)u sb指紋采集儀r=GetF inger I m age(ByV al V arP tr(bmp2(LBound(bmp2采集SetB its ByV al V arP tr(bmp2(LBound(bmp2W ith P ictu re2顯示指紋圖象D rawO nDC.hDC,.Scale W idth,.ScaleH eigh t.R efreshEnd W ithr=F ingerP rocess(V arP tr(bmp2(LBound(bmp2,V arP tr(reg2(LBound(reg2

18、處理指紋圖象r=M atchP rocess(ByV alV arP tr(reg1(LBound(reg1,ByV al,V arP tr(reg2(LBound(reg2,5比對(duì)指紋特征,得出比較結(jié)果If r=0T henM sgBox“指紋匹配正確!”,vb Info rm ati on,“正確”elseM sgBox“指紋匹配失敗!請(qǐng)重新采集”,vbExclam ati on,“錯(cuò)誤”end ifC lo seH ardw are關(guān)閉指紋采集儀End Sub4總結(jié)本系統(tǒng)已于2001年11月在“湖南省大學(xué)生田徑錦標(biāo)賽”上投入使用,實(shí)踐證明系統(tǒng)已達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)的目的,并具有以下特點(diǎn):(1實(shí)現(xiàn)了生物特征(指紋在運(yùn)動(dòng)員身份識(shí)