1、收稿日期:20020125作者簡介:胡洪波(1972,男,湖南醴陵人,研究方向:智能卡技術,計算機網絡;段斌,教授;王鍵,博士生導師;安吉堯,講師。I C 卡指紋識別運動會管理系統的設計與實現胡洪波1,段斌1,王鍵2,安吉堯2(11湘潭大學信息工程學院;21教育部校園卡標準化研究所摘要:介紹了應用I C 卡進行指紋識別運動員身份的運動會管理系統的設計與實現方法。重點介紹了指紋采集與認證的實現。關鍵詞:管理系統;運動會;I C 卡;指紋識別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前言利用現代信息技術對中小型運動會進行科

3、學有效和公正的管理,實現從人工到智能化、自動化的轉換要求日益迫切。本系統是根據國內各類中小型運動會的實際情況,充分考慮運動會管理上的業務需求、人員的計算機水平及主辦單位的經濟能力等而開發的 。既滿足了管理上的各種需要,減少了投資,又達到了易于使用的目的。1會務管理系統的總體結構本系統采用客戶機 服務器(CL IEN T SERV ER 結構,網絡采用星型連接(見圖1,用D EL PH I 510和VB 610為前臺開發工具,M SSQL 2000為后臺數據庫的開發環境。圖1網絡結構圖2會務管理系統功能I C 卡指紋識別運動會管理系統采用模塊化設計,各功能模塊既相互獨立又緊密結合,每個模塊都有操

4、作幫助,用戶使用非常方便。其主要模塊有:(1系統設置模塊可根據運動會的規模在該模塊中進行系統初始化、本次運動會參賽項目的拖入拖出選擇定制,運動會參數的設定(包括公共參數設定、全能分項設置、競賽組別項目設置、項目名次設分設置、團體總分統計范圍設置和競賽日程的安排等等。(2檔案錄入及指紋錄入模塊包括各類信息、檔案的錄入與維護,如運動會參數、參賽組別、記錄、達標、各種標識、全能分項、項目名次計分、代表團檔案、隨隊官員教練檔案、運動員檔案、運動員相片掃描、運動員報參賽項目、代表隊報接力項目等。報到時,給每一個運動員發參賽I C卡,同時將運動員的個人基本信息及現場采集的指紋數據錄入到參賽卡中。(3編排分

5、組模塊本模塊已預設了包含跳高、跳遠、100M 欄等在內的27個田徑項目,可方便地排除已有項目或增設新項目;可根據設置的競賽時間、項目可兼報數的限制、項目的單位時間、間隔時間、中間休息時間、運動員報名信息、單位信息、項目的賽次、組數等方面的信息自動進行競賽日程編排,在計算機編排的基礎上可以進行修改;可以打印各種需要的報表如兼項情況表、分項名單、競賽日程表、競賽分組表等;這些工作在以前是相當復雜繁瑣的。引入本系統后,極大地簡化了運動會組委會的賽前準備工作;賽中則可以由計算機根據運動員的成績自動確定進入復賽、決賽的名單,自動進行復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(指紋認證和成績錄入管理模塊比賽場地的封閉式管理使所有運動員只能從賽前控制中心進入賽場。運動員進入賽前控制中心時,將參賽卡插入到指定的讀卡器中,將報到時指紋錄入相同的手指貼在指紋認證設備上,確認無誤后方能進入。運動員的所有比賽成績將通過此模塊錄入(僅I C卡指紋認證通過的運動員系統才允許錄入成績、排名次、名次計分和各類表格打印等。(5各類信息查詢模塊通過本模塊可以方便快速地查詢到復賽名單、復賽日程表、決賽名單、決賽日程表、分項團體總分、總分明細信息、名次表、團體總成績表等等;(6卡務處理模塊包括了運動員參賽卡的掛失重辦,壞卡重辦,參賽卡檢查和指紋數據重新錄入等。(7 系統管理模塊賽期的

7、所有信息和數據的備份與恢復;賽后當次運動會所有信息和數據的備份及封存等。3關鍵技術的設計與實現311三層結構體系系統編程具有先進的三層客戶 服務器結構體系,如圖2所示。三層結構是指前臺界面層、中間對象層和后臺數據庫。圖2編碼三層結構(1前臺界面層為最終用戶使用系統提供操作接口,為開發人員提供訪問中間對象屬性方法,界面層主要由各類窗體FO RM組成,如顯示窗體、數據處理窗體、查詢統計窗體和幫助窗體等等。(2中間對象層一方面為前臺界面層提供操作對象,另一方面為中間對象層和后臺數據庫交換數據提供方法。中間對象層主要完成系統中所使用的對象類的設計。(3后臺數據庫設計完成數據表的建立、查詢,統計視圖的建

8、立及各類存儲過程等。312I C卡讀寫技術系統使用符合中國教育集成電路(I C卡規范的CPU卡,采用德國G&D公司讀卡器,型號為CH IPDR I V E m icro120V4130版。系統中對I C 卡的讀寫操作是采用VB 610實現的。讀卡器對CPU 卡的操作一般都是通過調用DLL 動態連接庫,首先在模塊代碼中聲明外部DLL 函數: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然后設置窗體上讀寫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取用戶序列號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讀寫器下電關閉串口End Sub313指紋采集及認證技術指紋采集及認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指紋采集模塊采集后輸出一幅W 3H 點陣256級灰度指紋圖象,再由計算機中的指紋算法軟件包對指紋圖像進行處理,完成指紋特征數

15、據提取與比對。指紋采集和指紋處理軟件包是通過調用DLL 動態連接庫。系統對指紋采集及認證技術是采用VB 610實現的。同樣先在模塊代碼中聲明外部DLL 函數: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取得指紋圖象數據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,產生特征數據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,得出比較結果然后設置窗體上讀寫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打開光學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比對指紋特征,得出比較結果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!請重新采集”,vbExclam ati on,“錯誤”end ifC lo seH ardw are關閉指紋采集儀End Sub4總結本系統已于2001年11月在“湖南省大學生田徑錦標賽”上投入使用,實踐證明系統已達到預期設計的目的,并具有以下特點:(1實現了生物特征(指紋在運動員身份識