基于指纹识别技术的一卡通手机研究

 　　摘要：随着一卡通手机的出现，人们对手机支付的安全性的要求越来越高。由于人的指纹具有唯一性和不变性，所以利用指纹进行身份鉴别，将具有更高的安全性。本文从指纹识别技术出发，将生物特征识别技术应用于一卡通手机，介绍了手机指纹识别，用于手机支付的方法。

　　引言

　　手机支付是指用户使用内置现场支付账户的RFID手机，在安装了支持手机支付帐户POS机具的商家，通过形如刷卡的近距离通信方式（RFID）完成支付交易的业务类型。在目前国内三大运营商的鼎力推动下，手机一卡通自2009年以来呈现快速发展的态势。作为一种现场支付的手段，可以使运营商实现“后台金融”——“远程线上支付”——“手机刷卡线下支付”的一体化方案。目前，很多大学推行了校园手机一卡通，用一卡通即可实现考勤、借书、打饭等校园内的身份认证和消费的活动。然而，如果一卡通一旦丢失，且未能及时挂失，就可能会使卡内的余额被他人消费，造成不必要的麻烦。

　　本文从手机一卡通的安全性角度考虑，提出一种基于指纹识别的一卡通手机，在一定程度上提高了一卡通手机的安全性。

　　一、指纹识别技术

　　个人包括指纹在内的皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，呈现唯一性且终生不变。据此，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过将他的指纹和预先保存的指纹数据进行比较，就可以验证它的真实身份，这就是指纹识别技术。

　　为了实现较高的安全性，使用复杂的密码是流行的选择，而如果我们在打饭、坐公交车时都要先输入密码才能下一步操作，那是很不方便也不现实的。所以考虑发展利用人的生理特征，是目前最为方便与安全的识别系统。

　　二、一卡通手机指纹识别

　　作为生物识别技术中发展最成熟、应用最广泛的一种，指纹识别技术应用具体涉及指纹图像采集、图像处理、特征提取、特征比对与匹配等。显然，其最基础、最重要环节是高质量指纹图像的采集。指纹的表面积相对较小，日常生活中手指常常会受到磨损，所以获得优质的指纹细节图像是一项十分复杂的工作。。

　　2.1指纹图像的采集

　　指纹传感器是指纹图像的自动采集和生成部分，是指纹识别产品的数据输入端。绝大多数指纹传感器通过光学扫描、半导体热敏、半导体电容等三种主要传感技术采集指纹图像。采集到的指纹是点位图，一般来说，每一点用[0，255]的一个灰度值表示[l]。衡量一个指纹传感器的性能好坏，主要看成像质量、对不同类型手指的适用能力、对气候环境的适应性、图像采集速度、电气特性、硬件接口、应用程序接口（SDK）、使用寿命、可装配性及附加功能。

　　2.2指纹图像处理指纹图像处理过程包括指纹图像的预处理、特征提取、与指纹数据库进行比对。

　　2.2.1指纹图像预处理

　　预处理在指纹特别技术中有着非常重要的地位，是整个指纹识别工作的基础，由于污渍、扭曲、压力等各种噪声的存在，预处理直接影响着指纹识别系统的可行性和准确性。预处理的目的就是去除指纹图像的噪声，增强嵴和谷的对比度，把它变成一幅清晰的点线图。以便于提取正确的指纹特征。图像的预处理可以在空间域内实现，也可以在频域内实现。目前已有很多成熟的预处理方法[31。

　　指纹识别的预处理的一一般过程：由于指纹原始图像在预处理时计算量大、耗时多，所以需要将采集到的原始灰度图进行分割，将分割后的图像锐化，得到增强灰度图。将增强灰度图二值化得到二值黑白图，即将灰度图像转换为0.1的黑白图像，这样就使图像的灰度层次由原来的256级降为2级，提高了对比度。最后进行细化处理，细化的主要作用是去除指纹图像中不必要的信息，提取出图像的细节点，得到点线指纹图。