金融押运IC卡指纹验证管理系统
来源：RFID世界网
摘要：金融押运指纹验证管理系统是针对金融行业现钞及款箱押运业务而开发的高科技产品。本系统是利用成熟的指纹自动识别技术和传统的智能IC卡技术组成一套专门用于检验押运交接人员身份的系统。可以从根本上替代传统的运钞交接本和交接IC卡，是继传统押钞方式后推出的最先进，安全性最高的运钞安全管理系统。
关键词：[1281篇]&&[10篇]&&[128篇]&&[349篇]&&
　　系统概述
　　我国众多行业物流呈快速发展趋势，金融业物流也逐步受到社会重视。从国内目前的押运业发展形势来看，专业押运越来越显示出强大的优势和生命力。国内外成功经验表明，把运钞工作从银行主业里剥离出来交给第三方——专业押运公司，是银行业降低风险、减少经营成本的必然选择。
　　金融押运指纹验证管理系统是针对金融行业现钞及款箱押运业务而开发的高科技产品。本系统是利用成熟的指纹自动识别技术和传统的智能IC卡技术组成一套专门用于检验押运交接人员身份的系统。可以从根本上替代传统的运钞交接本和交接IC卡，可靠记录所有交接的时间、网点和交接内容，保证了交接中身份认证的准确和交接数据的安全。同时系统具有自动记录交接时间、网点、操作员等有关重要的日志信息，方便了押钞人员的操作，增强了押钞过程的安全性，减少了押钞过程出现意外事件发生的可能性，是继传统押钞方式后推出的最先进，安全性最高的运钞安全管理系统。为金融押运业务交接双方人员身份识别提供安全保障。在金融系统的尾箱交接等环节中利用指纹来实现身份的认证是非常方便和可行的。
　　需求分析
　　1、 现状
　　目前出纳业务交接普遍采用手工交接，身份识别主要以本行款车和来人是否认识为依据，而交接登记簿，甚至调款凭证在有些银行也未纳入重要凭证管理，这种方式存在严重的安全漏洞，主要体现在以下几个方面：
　　身份认证方式简单且极不可靠，交接人员的身份仅通过交接人员的面容或简单的证件作为交接人员的凭证，这是极其危险的，这给犯罪分子提供了方便之门。
　　交接信息是记录在纸上的，容易篡改且信息管理录入不易。
　　每天的统计信息通过手工计算得到，容易出差错，工作量较大，而且由于手工录入的滞后，无法对下属网点调缴款情况进行实时监控，出现调缴款异常也不能实时发现和并调查制止。
　　登记簿、调款凭证信息监管不严的话，其他人员可以轻易的获得、仿制，且这方面管理难度也较高。
　　电话临时调缴款存在不易身份确认，假冒调款的安全隐患。
　　对工作人员的工作量及工作情况难于统计和管理。
　　人员的分工可以随意调换，如保安人员与交接人员可以在交接过程中调换角色，容易产生隐患。
　　2、 业务需求
　　根据以上现状，银行现金出纳项目组提出了出纳综合业务管理系统无线终端应用需求，旨在解决金库管理、款箱交接、上门收送款交接中识别与控制问题，具体从以下五方面着手，确保出纳业务的安全：
　　人员及款箱标识与身份标签卡的安全制作
　　手持终端领用和交回的安全控制与线路查询安全机制
　　银行系统内款箱交接的安全识别和交接控制
　　上门收款的交接控制
　　上门送款的交接控制
　　3、 系统实现目标
　　系统实现的目标主要为利用先进的RFID电子标签技术和手持终端无线网络技术，达到银行系统内款箱交接的安全控制，以及商户上门收/送款交接的安全控制，具体为：
　　利用电子标签卡实现安全高效的交接
　　发挥电子标签卡存储量大、安全性好的特点，使工作人员以IC卡作为款箱交接主要的身份识别方式，款箱也以电子标签作为唯一标识和身份识别方式，并且交接时各类标签卡和具有唯一编号的带安全模块的无线手持终端进行人证，克服以往仅凭面容或简单证件交接的安全漏洞，实现安全快速交接。押运员标签卡中每日严格授权工作时间和工作线路，并可存储工作记录
　　利用押运员工作时间工作线路的授权操作和密码保护，在交接的同时在标签卡中记录交接个人工作的信息，还可以作为银行职工工作量或者考核的依据
　　电子凭证替代纸质凭证和登记簿，交接数据不可篡改，实时传送到中心数据库，避免手工录入的滞后和篡改一切交接工作以电子数据为准，登记簿或者调缴款凭证仅作为必要的补充手段，即使篡改或者仿制也没有意义
　　交接记录采用加密的电子数据保存，不能篡改，还避免了手工录入的繁琐，而且可以很方便的实时上传到分行，或者金管中心数据库中
　　款箱交接、调缴款的数据可以实时监控，便于银行进一步做到做到事先预警，实现干预不正常的调缴款工作。杜绝正在发生的犯罪行为
　　临时调款可以采用身分认证用的无线手持机发起
　　可以利用专用的无线POS设备发起调缴款请求，每个储蓄所设备硬件编码的唯一性和安全的权限管理，可以杜绝电话调款中的不安全因素
　　无线交接设备耐用可靠便于携带
　　交接环境比较复杂，要求设备耐用可靠;可以户外使用，还需易于携带，信息可以可靠保存并上传
　　利用数据库加密技术实现数据安全管理
　　采集到的数据通过系统进入数据库，配合库房管理等方面的数据，实现金库中心业务数据的信息化管理。应用特殊算法对数据库加密，只能通过管理系统进行访问，使进入数据库的数据杜绝非法篡改
　　输出定制报表达到管理目的
　　基于数据库进行数据管理，能根据业务需要定制输出各类报表，使数据统计变成举手之劳，使管理有的放矢，有据可依
　　提供各类信息的实时查询、可与银行业务系统稳定、友好的对接
　　系统设计
　　本系统是针对近年来金库运钞款箱交接和银行上门收送款业务过程中所存在的冒领、挪用等安全漏洞所设计的一套系统，该系统采用电子化手段来控制、记录整个交接过程。
　　每位库管员、押运员、网点钱箱管理员、商户财务人员等收、送款人员以电子标签身份卡作为款、票交接的身份认证证件，作为款箱交接、款包交接、凭证交接、外币交接、上门收送款交接认证等多项工作。营业网点(或缴款客户)认卡不认人，从而起到验证身份的作用，防止发生冒领现象;同时，用这张标签卡强行跟踪记录收款业务数据，从而起到防止“收款员、押运员截留，挪用存款”等犯罪行为的发生。
　　在每个款箱或款袋上安装电子标签，作为该款箱的唯一标识，交接时不仅对交接人员需要身份认证，必须对款箱进行确认，以确保“人正箱对，正确流转”。
　　无论是款箱交接、还是上门收送款交接均利用无线手持终端进行交接认证，手持终端不仅具有唯一的硬件编号，还具有安全认证模块，交接、查询、后台数据上传下载均需通过安全认证模块的认证，确保系统的安全。RFID无线手持终端可以将原本交接登记簿电子化信息保存于终端中，可以随时发送到分行或者金管中心的数据库中，作为银行出纳业务系统的数据，使得款箱交接、上门收送款认证阶段的数据可以第一时间被分行或者金管中心掌握，数据时效性的提高可以为款箱交接的实时监控创造条件。通过对交接数据的分析，不正常报警，及时发现款箱交接，上门收款过程中的冒领和挪用现象。从而为及时采取行动，杜绝犯罪创造了条件。
　　RFID无线手持终端还可以作为临时调缴款的发起终端，代替电话调款或者纸质票据调款，由于具有唯一性，并且可以设置密码和操作权限，可以完全杜绝储蓄所越权调款，或者假冒调款的发生。另外临时调款的数据同样可以实时上传到分行或者金管中心的服务器中，加强数据获取和监控工作。
　　系统是以RFID射频技术、无线技术为依托而建立的补充现有银行出纳业务综合管理体系，将实现交接业务链信息的实时采集、随时读取，提供安全的身份认证、运钞过程动态监控、审计与监督管理，实现管理的现代化、自动化，确保业务安全、科学地进行，防止越权违规操作。
　　系统功能结构如下图所示：
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　　系统硬件结构如下图所示：
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　　设备组成
　　手持式指纹POS机
　　手持式指纹POS机是上海孚恩电子科技有限公司自行研制开发的高科技产品，它是指纹识别技术、RFID无线射频识别技术、GPRS无线通讯技术、POS机技术完美结合的产物，该产品可以广泛用于采用IC卡为存储媒介的社保卡、医保卡、驾校学员卡，指纹身份证、指纹准考证、指纹金融卡、电子钱包以及其他需要联机或脱机身份验证的系统。
　　手持式指纹POS机体积小巧，携带方便，功能强大，价位合理，使用方式亦十分灵活。POS机内部嵌有DSP模块，可以独立完成指纹的脱机比对，它具有GPRS 和RS-232等通讯口，可以完成与上位机的实时通讯功能。POS机可以实现现场采集指纹与存储在IC卡的指纹进行比对，POS机本身有较大容量(相对于IC卡)，可以保留大量数据，也可以实现现场采集指纹与存储在POS机内的指纹进行比对。
　　IC卡发卡器
　　本系统的发卡器采用孚恩公司的FN HFD1108桌面式读写器，是孚恩公司自主研发的符合ISO/IEC 14443标准的高频近距离读写器，具有精致、稳定、可靠、接口丰富的特点。
　　可读写各种非接触IC卡和电子标签，支持ISO14443TypeA，Mifare协议。
　　读写器与计算机的接口可使用RS232、USB、TCP等方式通讯。
　　广泛的软件支持。支持多种操作平台：DOS 、WINDOWS UNIX、LINUX等;支持多种开发语言的接口：VC、 VB、 PB、 Delphi、等。
　　经典设计，外型简朴大方，安装简单。
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指纹IC卡考试管理系统
众所周知：每个人的指纹是唯一的并且终生不变的。依靠这种唯一性和稳定性，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。这就是指纹识别技术。作为生物特征识别的一种，由于它具有其它特征识别所不可比拟的优点，使得自动指纹识别’s System depending on the fingerprint identifies and Ic technique.The examinee’s System is built with some principal function:fingerprints collector、the examination card issues、examinee’s fingerprint verifier etc.In this text,the process of detailed analysis and realizes is introduced.
Keywords: fingerprint,examination,IC,
毕业设计任务书
一、课题名称
指纹IC卡考试管理系统
二、课题来源及选题依据
现行的考试大多使用准考证的方法来进行考生的身份认证。实际上这种方案隐含着一些问题。例如，准考证容易遗失、伪造，经常有些考生利用伪造的准考证弄虚作假。随着指纹技术的成熟以及个人计算机的飞速发展、运算速度的提高使得在微机甚至单片机上进行两个指纹的比对运算可能Microsoft Windows Xp
2、开发工具：Microsoft Visual C++
四、设计（论文及其它）应达到的要求
1、系统的功能：考生指纹的采集、考生基本信息的登记、考试磁卡的发放、
修改、考生身份的认证
撰写毕业设计说明书
英文文献的阅读与翻译
五、接受任务学生
六、开始及完成时间
七、指导老师
第一章 前 言 5
1、指纹识别技术简介 5
2、指纹识别的基本原理 6
3、可靠性问题 8
4、研究现状 9
第二章 系统方案的可行性论证 10
1、指纹作为考生身份认证的可行性 10
2、IC卡作为存储介质的可行性 12
第三章 系统方案确定 13
1、基本原理
正在加载中，请稍后...基于射频卡与指纹识别技术的校园一卡通系统研究
作者：徐慧英，许敏婕
来源：RFID世界网
摘要：建设“数字校园”，实现校园管理、资源共享电子化是建设“数字中国”整个工程中不可缺少的部分。文中首先设计了一种高性能的射频卡读写器，并采用PSAM卡认证技术提高系统的安全性；接着介绍指纹识别技术，并提出一种基于纹线方向信息的自动指纹识别算法，在此基础上设计了一个以校园网为基础、以射频卡为载体、以指纹识别技术为身份认证手段的校园一卡通系统。该系统的实施提高了学校人事财务统一管理能力，实现了校园内的身份识别、电子货币、电子交易等功能。
关键词：[64篇]&&[24篇]&&[35篇]&&
&&& 随着社会数字化的快速发展，作为连通学校和数字城市的关键点，数字校园还是建设“数字中国”整个工程中的重要环节。“数字校园”运用4C(计算机，通信和网络，自动控制，IC卡)技术，通过网络实现电子化管理校园和共享资源。校园一卡通系统将射频卡技术与指纹识别技术应用到数字校园系统，作为电子身份载体的IC卡，通过指纹识别技术进行身份认证，从而方便师生自动完成诸如借／还书、消费、考试、考勤等与其身份相关的活动，提高校园管理水平。文中采用射频卡和指纹识别技术，设计了一个校园一卡通系统。 &&&&1数字校园与一卡通系统 &&&&在“传统校园”的基础上，“数字校园”利用先进的信息化手段和工具，实现校园的数字空间，从而分割了现实校园的时间和空间。它以网络为基础，实现环境(包括设备、教室信息等)、资源(如图书、讲义、课件等)和活动(包括教、学、管理、服务、办公等)的全部信息化。数字化校园的特点主要体现在三个方面：网络化、智能化和个性化。 &&&&一卡通系统实现用户单位高度网络化、智能化、信息化，提升单位管理效率，采用先进的射频卡技术，结合计算机网络在数据检索、通信、采集等方面的优势，以一张多功能射频卡同时担负员工工作证、考勤卡等多项管理职能。它综合应用当前的网络技术、IC卡技术、数据管理等先进计算机技术，具有提高学校人事财务统一管理能力，实现校园内的身份识别、电子货币、电子交易等功能。一卡通系统在国外的许多高等院校早己得到广泛应用，虽然近几年国内有部分企业和院校在推行一卡通的应用项目，但多数集中在消费和图书管理方面，没有深入研究，对于一卡多用系统的整合一直处于表面工作，因此一卡通系统的研究工作市场广阔。 &&&&2&射频卡在数字校园中的应用 &&&&2．1&射频卡 &&&&射频卡又称非接触IC卡、感应卡，它成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来，解决了IC卡无源和非接触等问题，是电子器件领域的重大突破。射频卡由IC芯片、感应天线组成，完全密封在一个标准PVC卡片中。通常由射频卡与读写器之间的无线电波来完成读写操作，操作方便快捷、抗干扰能力强、可靠性高、安全性好、适合于一卡多用等特点。 &&&&2．2&射频卡读写器 &&&&如果一个应用系统(应用软件)要读写一个非接触的数据载体(应答器)中的数据，则它需要一个非接触的读写器作为接口。两者之间通过无线电波来完成数据读写。由于射频卡本身是无源卡，读写器在对卡读写时发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的L／C产生一个瞬间能量来供给芯片工作；另一部分是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器。 &&&&读写器主要完成对卡的读写操作，功能强的还可以进行数据处理。本系统几乎所有终端都要用到读写器，因此在应用系统中起到举足轻重的作用。读卡器软件主要完成对射频卡的认证、读写功能，以及根据用户需要显示相应的信息、具备必需的设置功能。卡片的认证密钥采用统一固定的读密钥，写密钥则通过DES加密保存在PSAM卡中。 &&&&为实现密钥的安全性和保密性，系统通过存放在SAM模块或SAM卡中的各种主密钥完成与用户卡之间的身份认证及各种加、解密过程。SAM卡的物理结构和普通的CPU卡一样，但它的区别在于操作系统COS的主要功能是对称加解密运算(DES运算)和密钥存储及管理功能。密钥被发卡系统写入SAM卡后，再放入读卡器内，从而完成读卡器和卡的相互认证。一旦存储在SAM卡中的密钥被写入，就不能被读出且不能修改，只能被用来进行加解密计算。 &&&&3&指纹识别技术在数字校园中的应用 &&&&3．1&指纹识别技术简介 &&&&手指表面的皮肤凸凹不平产生的纹路就是指纹。这些纹路在图案、断点和交叉点上因人而异，在识别过程中就是依靠这些唯一的“特征”，通过比较他的指纹特征和预先保存的指纹特征验证他的真实身份。指纹是人体生物特征之一，具有惟一性、稳定性和不可复制、不可移植、不可仿造的特点_2&J。指纹识别技术作为身份认证手段有随身携带、安全性好、采集方便、成本低、产品体积小、识别速度快、产品稳定性好和仿制技术难等诸多优点。指纹识别技术在数字校园中的应用方式有以下两种： &&&&(1)把持卡人的指纹(加密后)存储在IC卡上，并在IC卡的读卡机上加装指纹识别系统，当阅读IC卡上的信息时，一并读入持卡者的指纹，通过比对卡上的指纹与持卡者的指纹来确认持卡者是否卡的真正主人。该方式占用IC卡中较多存储单元，对网络的依赖小。 &&&&(2)将所有的用户指纹信息存储在主机系统数据库上，IC卡内仅存储持卡人的指纹ID，读卡器终端读卡后，采集持卡人的指纹信息，与后端数据库中该指纹ID对应的指纹信息比较以确认持卡者的身份。该方式所用IC卡资源很少，对网络的依赖性很强。 &&&&3．2&一种基于纹线方向信息的自动指纹识别系统算法 &&&&随着对系统安全性与鲁棒性要求的不断提高，原有算法变得难以满足实用要求。针对这些拒判率高、易旋转、平移的问题，文中采用一种基于纹线方向信息的指纹自动识别算法。该系统具有两项功能：一是采集过程，即建立大容量指纹库；二是匹配过程或识别过程，即随机识别某一指纹。系统框图如图1所示。&
620)this.style.width=620;" border=0>图1&指纹识别系统框图
&&& 在未修复的细化指纹图像中，存在着大量噪声。主要有： &&&&(1)指头较干时，指纹图像会存在大量的间断纹线。而且两点之间距离很小，没有纹线存在。 &&&&(2)指头较湿或较脏时，指纹图像会存在较多纹线叉连，本不应该相连的纹线粘连在一起。并且两点均为纹线分叉点，两点之间的距离恰好近似等于平均纹线间距，且两点之间连线近似垂直于其局部领域的纹线方向。 &&&&(3)短纹：特点是两点之间较短但不至于看成孤立点的纹路。 &&&&(4)孔状：特点是两点之间的距离非常地小，且两点之间连线与其局部领域纹线的方向近似平行。 &&&&(5)毛刺：特点是一对端点与分叉之间有纹线相连，且两点之间距离比较近。因此首先对采集到的指纹进行图像预处理，即对指纹图像进行纹线修复和去噪，消除绝大部分的孤立点和短线等随机噪声。文献提出了具体的指纹图像预处理。 &&&&细节特征主要由其位置和方向确定。常规的细节特征提取算法是先细化图像，然后修复纹线，最后提取细节特征点。指纹增强的目的是提高纹线的清晰度，例如分离粘连的纹线、连接断裂的纹线、平滑纹线边缘等等。但当指纹图像无法修复时，常规算法提取到的细节特征点就包含大量的伪特征信息。去除伪特征点，可以通过研究伪特征点的成因及分布规律，然后设计出相应的改进算法。 &&&&据资料和实验观察，指纹纹线和细节特征点存在以下特点： &&&&(1)除个别区域外，指纹纹线的变化相对平缓，相邻纹线之间的宽度大致相等。 &&&&(2)在500dpi的分辨率下，指纹图像中一般只存在距离大于8个像素点的细节特征点。 &&&&(3)指纹中基本不存在毛刺、纹线叉连这种带有突变性质的结构。所以，诸如距离很近的两个纹线端点、纹线叉连等结构，应该直接删除。 &&&&改进的算法定义如下：&&&&&& 基于纹线曲率的指纹匹配方法是通过比较两幅图像中纹线上的点到纹线端点的距离，即比较两条纹线的曲率，来判断这两条纹线的相似程度，从而确定基准点对。由于图像的旋转和平移不影响匹配结果，因此这种方法能较好地反映纹线的形状，匹配更加准确。&&&& 3．3&指纹识别终端 &&&&指纹认证器件是一个基于数字处理器(DSP)的单片机，完成一般的单片机无法完成的复杂指纹识别任务。其物理组成如图2所示。 &&&&指纹认证器件作为指纹应用系统的核心，主要完成指纹采集和指纹匹配。在本系统中，该模块通过RS232口与主控制单元进行异步串行通讯来实现指纹采集、特征数据的生成以及两枚指纹图像的匹配，处理后的指纹特征数据编号存放在数据存储器中。指纹识别终端在校园一卡通系统中主要用于考勤和考试身份认证，与射频卡读卡终端联合使用，由射频卡内存储信息提供ID号等。&
620)this.style.width=620;" border=0>
&&& 4&基于射频卡与指纹识别技术的校园一卡通系统 &&&&校园一卡通系统实现了资源数字化、传输网络化、用户终端智能化、管理结算自动化。该系统实现与银行系统相衔接，自动将银行存款转入校园卡，满足校园内各类消费；同时实现个人身份认证；还实现与学校管理信息系统相链接，实现对学生、教职员工的基本信息查询，以及领导宏观管理的综合查询等。 &&&&4．1&系统结构 &&&&系统按其不同的行为主体，分为校园管理和银行管理。校园管理实现IC卡部分的发卡、补卡、销户及卡消费、身份识别管理。银行管理主要完成卡开、存款、圈存、补卡、销户、黑名单管理等功能。银行管理的前置机和校园管理的财务中心服务器相连，当持卡人从借记卡帐户中圈存金额到IC卡后，在圈存的当日，银行将汇总各个帐户的圈存总额及所有帐户的圈存总额并下发到校园的结算中心对帐。同时下传文件到指定网点，次日由网点划转昨日消费总额到学校帐户。黑名单的挂失及解挂先由学校执行，并实时传到银行。 &&&&4．2&“校园一卡通”数据传输流程 &&&&“校园一卡通”的数据传输流程分为五个层次，即交易数据的采集、转发、传输、处理和应用。各类终端设备收集的上传交易数据，经串口通讯联网设备，进入一卡通专网主干，进而上传到“校园一卡通管理结算中心”的主服务器，保证了数据的实时性和完整性。 &&&&4．3&管理组织体系 &&&&“校园一卡通”系统的管理采取了三级管理模式。顶层管理层为“校园一卡通管理结算中心”；--级管理层为各校区的“管理分中心”；三级管理层为部门兼职管理员。 &&&&4．4&系统应用范围 &&&&“校园一卡通”系统中的校园卡采用非接触式加密IC芯片和银行磁条复合的方式，使校园卡既具有校园外的银行金融服务和支付功能，也具有在校园内各类消费和校园管理的功能，其功能主要包括身份验证、存款消费和信息查询。 &&&&4．5&系统拓朴结构 &&&&本系统校园部分的拓朴结构如图3所示。&
620)this.style.width=620;" border=0>图3&校园部分的拓扑结构
&&& 5&小结 &&&&文中的研究成果适合于现代化数字校园信息化的需求，而且能实现银行学校双赢战略，具有普及应用的前景。但是笔者对该领域的研究也刚刚起步，在以后的科研工作中，还有很多尚待研究的问题，如：新兴密钥算法研究；对于小面积指纹、残纹、较干较湿手指的指纹识别算法的研究等等，均有待于去深入研究。(文/(浙江师范大学信息科学与工程学院&徐慧英，许敏婕) &&&&参考文献： &&&&[1]&彭曙蓉．射频卡和指纹识别技术在数字校园系统中的应用研究[D]．长沙：湖南大学，2003． &&&&[2]&须文波，朱丽娟，刘渊．一种基于指纹识别技术的银行储蓄网络身份认证系统[J]．计算机应用研究，2003(6)：67-69． &&&&[3]&吕知辛，黄遵令．指纹识别方法及其应用[J]．计算机系统应用，2004(5)：32—35． &&&&[4]&王业琳，宁新宝，尹义龙．一种新的指纹匹配方法[J]．中国图像图形学报，2003(2)：203—208． &&&&[5]&冯国进，顾国华，张保民．指纹图像预处理与特征提取[J]．计算机应用研究，2004(5)：183—185． &&&&[6]&王波涛，蔡安妮，孙景鳌．指纹图像识别技术及其应用[J]．计算机工程与应用，2001(7)：79—82 &&&&作者简介：徐慧英(1977-)，女，浙江永康人，讲师。硕士，研究方向为图像处理、信息隐藏、生物特征信息识别等。
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