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• 手機支付是指用戶使用內置現(xiàn)場支付賬戶的RFID手機，在安裝了支持手機支付帳戶POS機具的商家，通過形如刷卡的近距離通信方式(RFID)完成支付交易的業(yè)務類型。在目前國內三大運營商的鼎力推動下，手機一卡通自2009年以來呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢。作為一種現(xiàn)場支付的手段，可以使運營商實現(xiàn)“后臺金融”——“遠程線上支付”—— “手機刷卡線下支付”的一體化方案。目前，很多大學推行了校園手機一卡通，用一卡通即可實現(xiàn)考勤、借書、打飯等校園內的身份認證和消費的活動。然而，如果一卡通一旦丟失，且未能及時掛失，就可能會使卡內的余額被他人消費，造成不必要的麻煩。
  
  　　本文從手機一卡通的安全性角度考慮，提出一種基于指紋識別的一卡通手機，在一定程度上提高了一卡通手機的安全性。
  
  　　一、指紋識別技術
  
  　　個人包括指紋在內的皮膚紋路在圖案、斷點和交叉點上各不相同，呈現(xiàn)唯一性且終生不變。據(jù)此，我們就可以把一個人同他的指紋對應起來，通過將他的指紋和預先保存的指紋數(shù)據(jù)進行比較，就可以驗證它的真實身份，這就是指紋識別技術。
  
  　　為了實現(xiàn)較高的安全性，使用復雜的密碼是流行的選擇，而如果我們在打飯、坐公交車時都要先輸入密碼才能下一步操作，那是很不方便也不現(xiàn)實的。所以考慮發(fā)展利用人的生理特征，是目前最為方便與安全的識別系統(tǒng)。
  
  　　二、一卡通手機指紋識別
  
  　　2．1指紋圖像的采集
  
  　　作為生物識別技術中發(fā)展最成熟、應用最廣泛的一種，指紋識別技術應用具體涉及指紋圖像采集、圖像處理、特征提取、特征比對與匹配等。顯然，其最基礎、最重要環(huán)節(jié)是高質量指紋圖像的采集。指紋的表面積相對較小，日常生活中手指常常會受到磨損，所以獲得優(yōu)質的指紋細節(jié)圖像是一項十分復雜的工作。 ．
  
  　　指紋傳感器是指紋圖像的自動采集和生成部分，是指紋識別產(chǎn)品的數(shù)據(jù)輸入端。絕大多數(shù)指紋傳感器通過光學掃描、半導體熱敏、半導體電容等三種主要傳感技術采集指紋圖像。采集到的指紋是點位圖，一般來說，每一點用[0，255]的一個灰度值表示[l]。衡量一個指紋傳感器的性能好壞，主要看成像質量、對不同類型手指的適用能力、對氣候環(huán)境的適應性、圖像采集速度、電氣特性、硬件接口、應用程序接口(SDK)、使用壽命、可裝配性及附加功能。
  
  　　2．2指紋圖像處理
  
  　　指紋圖像處理過程包括指紋圖像的預處理、特征提取、與指紋數(shù)據(jù)庫進行比對。
  
  　　2．2．1指紋圖像預處理
  
  　　預處理在指紋特別技術中有著非常重要的地位，是整個指紋識別工作的基礎，由于污漬、扭曲、壓力等各種噪聲的存在，預處理直接影響著指紋識別系統(tǒng)的可行性和準確性。預處理的目的就是去除指紋圖像的噪聲，增強嵴和谷的對比度，把它變成一幅清晰的點線圖。以便于提取正確的指紋特征。圖像的預處理可以在空間域內實現(xiàn)，也可以在頻域內實現(xiàn)。目前已有很多成熟的預處理方法。
  
  　　指紋識別的預處理的一一般過程：由于指紋原始圖像在預處理時計算量大、耗時多，所以需要將采集到的原始灰度圖進行分割，將分割后的圖像銳化，得到增強灰度圖。將增強灰度圖二值化得到二值黑白圖，即將灰度圖像轉換為0．1的黑白圖像，這樣就使圖像的灰度層次由原來的256級降為2級，提高了對比度。最后進行細化處理，細化的主要作用是去除指紋圖像中不必要的信息，提取出圖像的細節(jié)點，得到點線指紋圖。
  
  　　2．2．2特征提取
  
  　　對于特征點的提取，不同的系統(tǒng)有不同的處理方式。有的直接保存指紋圖像，處理的時候從圖像提取指紋特征。這種方式可以比較完整地保存指紋的所有信息，但是需要較多存儲空間和信息處理時間。而對于一般的指紋匹配來講，只需要使用指紋的特征點來進行匹配。因此，保存指紋圖像的意義不大，只需要保存足夠多個指紋特征點就可以完全滿足匹配要求 。指紋圖像的特征，包括指紋的紋形(拱型、箕型、斗形)、指紋的核心點、三角點、分叉點、終點、嵴與嵴之間的寬度、嵴的走向等。只要能夠提取出足夠的特征，就可以用來進行指紋匹配。一般情況下，7個匹配的特征點就可以基本確定兩個指紋來自同一個手指 ]。對于手機指紋識別系統(tǒng)而言，7個特征點足以確定手機持有者的身份。常用的特征提取算法有兩種：基于二值化的特征提取算法和基于直接灰度圖的特征提取算法。對于本系統(tǒng)，由于用戶數(shù)有限，需要的特征點不多，所以考慮采用基于二值化的特征提取算法。
  
  　　2．2．3指紋數(shù)據(jù)庫
  
  　　手機的指紋識別系統(tǒng)，對于一個手機而言，其用戶數(shù)是比較少的，絕大多數(shù)都是一個用戶使用一部手機，所以匹配時所需要的指紋特征不多。因此，本系統(tǒng)考慮采用如下方案：對采集到的指紋圖像進行特征提取，即用戶在購買手機后，將自己的指紋圖像存人系統(tǒng)的指紋數(shù)據(jù)庫內，主用戶可以授權其他用戶操作，將本手機的其他用戶的指紋信息也存人手機的指紋數(shù)據(jù)庫內。當需要手機支付時，使用者只需將手指放到手機上，由指紋傳感器采集指紋信息，系統(tǒng)將指紋圖像進行處理，處理后的圖像與數(shù)據(jù)庫中的圖像進行比對，如果一致，則發(fā)出付款指令，如果不一致，則不進行任何操作，返回到待機狀態(tài)。
  
  　　三、結語
  
  　　指紋識別技術利用每個人的指紋特征獨一無二而且終生不變的特點，可以替代密碼識別個人身份，并且具有比密碼方便，保密性高的特點。由于指紋識別生物特征的不可復制性，利用指紋人類自身生理特征進行身份認證的生物識別技術是最可靠的身份鑒別方式。將指紋識別技術應用于一卡通手機上，將使手機支付更具安全性。

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