小區(qū)智能化是一個(gè)綜合性系統(tǒng)工程，要從其功能、性能、成本、擴(kuò)充能力及與現(xiàn)代相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用等多方面來考慮。不僅要考慮到系統(tǒng)初期建設(shè)的投資成本，更要考慮到系統(tǒng)未來運(yùn)行的實(shí)用性、可操作性以及系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)的成本。所以，在小區(qū)各項(xiàng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型時(shí)要全面考慮各個(gè)方面的因素，選用技術(shù)成熟、可靠性高并且有較好性價(jià)比的產(chǎn)品是至關(guān)重要的。
　　
　　基于數(shù)字化智能小區(qū)建設(shè)要求，采用指紋識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)小區(qū)居民在社區(qū)進(jìn)行消費(fèi)、停車收費(fèi)及計(jì)量查詢等需進(jìn)行身份識(shí)別的項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了智能小區(qū)指紋通系統(tǒng)方案。智能小區(qū)指紋通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于指紋識(shí)別技術(shù)的一個(gè)新領(lǐng)域應(yīng)用，是利用小區(qū)局域網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)小區(qū)各種身份識(shí)別應(yīng)用的指紋通管理系統(tǒng)。
　　
　　基于這樣的需求，將指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于小區(qū)醫(yī)院就醫(yī)、小區(qū)超市購物、用電、開水房打水、洗澡、小區(qū)活動(dòng)室活動(dòng)、圖書閱覽室借閱期刊書籍、樓宇出入以及小區(qū)出入等方面，取得了較好的效果。主要解決了居民使用證件繁多容易丟失，給生活帶來很多不便的矛盾，采用指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)設(shè)計(jì)的指紋通系統(tǒng)的應(yīng)用，提升了管理水平，促進(jìn)了管理手段現(xiàn)代化。
　　
　　在小區(qū)管理系統(tǒng)中嵌入指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，使用者不用帶任何證件，只需在指紋識(shí)別儀上按下指紋，即可辦理小區(qū)居民確認(rèn)身份方面的事情，既方便了使用者，又減輕了工作人員的工作量，從根本上杜絕了盜用和誤用他人證件的現(xiàn)象。而指紋識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)并不是遙不可及，其指紋識(shí)別系統(tǒng)的硬件投資并不大，一般的智能小區(qū)都可以接受。其關(guān)鍵技術(shù)是識(shí)別系統(tǒng)軟件的開發(fā)以及識(shí)別系統(tǒng)軟件與小區(qū)的管理系統(tǒng)軟件的集成。
　　
　　指紋識(shí)別技術(shù)
　　
　　眾所周知，人的指紋具有唯一性和穩(wěn)定性的特征，即每一個(gè)人的指紋是獨(dú)一無二的，兩者之間不存在相同的指紋，而且每個(gè)人的指紋是相當(dāng)固定的，一般不會(huì)隨年齡和健康狀況的變化而改變，因此可以通過指紋識(shí)別出人的身份。目前，國(guó)內(nèi)外的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)很多，但其結(jié)構(gòu)大同小異，一般包括指紋的采集與分類、指紋的細(xì)節(jié)匹配及指紋的壓縮與存儲(chǔ)。
　　
　　1.指紋的采集與分類
　　
　　這是自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)(AFIS)運(yùn)作的第一個(gè)環(huán)節(jié)。通過光學(xué)或CMOS指紋采集儀將活體指紋的圖像錄入系統(tǒng)，對(duì)圖像進(jìn)行分割處理，在保持有用指紋信息基本完整的前提下，剪去一些多余的圖像信息，產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)較小的指紋圖，對(duì)該圖進(jìn)行增強(qiáng)處理減弱噪聲，增強(qiáng)脊和谷的對(duì)比度，提高圖像質(zhì)量。然后提取圖像的特征，生成方向數(shù)組，再通過指紋分析器，根據(jù)指紋的脊和谷流向，將其分為尖拱類、拱類、左環(huán)類、右環(huán)類及旋渦類等五種或更小的種類屬別。指紋分類的主要目的是方便大容量指紋庫的管理，減少搜索空間，加速指紋匹配過程。
　　
　　2.指紋的采集
　　
　　在指紋識(shí)別設(shè)備正常連接后，可以進(jìn)行指紋的登記錄入。在讀者指紋的采集過程中，讀者的指紋需要錄入兩次，第一次采集的指紋和第二次采集的指紋進(jìn)行比對(duì)，如果成功系統(tǒng)將正常保存，并添加到指紋識(shí)別系統(tǒng)。
　　
　　如果采集的指紋不合格，系統(tǒng)將給出聲音提示。如果識(shí)別不合格，保存功能不能使用，需要重新采集。以對(duì)所采集的讀者指紋信息在保存到數(shù)據(jù)庫前進(jìn)行雙重質(zhì)量控制。要判斷采集指紋的質(zhì)量，將第二次采集的指紋信息和第一次采集的指紋模板進(jìn)行1：1的單一比對(duì)，以保證指紋的采集質(zhì)量，避免違法、不合格指紋信息存入數(shù)據(jù)庫。
　　
　　3.指紋的細(xì)節(jié)匹配
　　
　　這是自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)核心。在本系統(tǒng)中采用的是Biokey算法，此算法是一種快速、準(zhǔn)確的1:1和1:N指紋識(shí)別算法，在使用Biokey進(jìn)行指紋識(shí)別時(shí)2000~6000枚指紋)，不需要對(duì)指紋通過姓名、PIN等預(yù)先分類就可以在1~5S以下測(cè)試都在PentiumIII900MHZ 128MB內(nèi)存環(huán)境下進(jìn)行)內(nèi)輕松完成。
　　
　　4.指紋的壓縮和存儲(chǔ)
　　
　　為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，必須對(duì)指紋圖像進(jìn)行壓縮。目前指紋圖像數(shù)據(jù)壓縮算法較常見的是JPEG、WSQ及EZW等，本系統(tǒng)采用Biokey-WSQ基于自適應(yīng)的標(biāo)量量化和小波分解的圖像壓縮算法，該算法用于指紋圖像壓縮時(shí)，可以盡量保持指紋細(xì)節(jié)特征點(diǎn)信息，解壓縮后對(duì)提取指紋細(xì)節(jié)特征精度的影響較小。WSQ算法在進(jìn)行大壓縮比率的指紋圖像壓縮時(shí)，還原解壓后的指紋圖像細(xì)節(jié)特征點(diǎn)的定位和有關(guān)信息保存的較好，對(duì)隨后將要進(jìn)行的指紋識(shí)別影響較小。WSQ壓縮比為1:20或1:15，即一個(gè)指紋圖像可以壓縮到6~10K，這個(gè)壓縮比例采用這種算法是非常合適的。這樣既節(jié)省了存儲(chǔ)空間，而且在解壓后又不影響模板特征點(diǎn)的提取。將其用于指紋圖像壓縮，并考慮到指紋圖像識(shí)別的需要，從盡量保持關(guān)鍵點(diǎn)信息的角度改進(jìn)了該算法。