基于ARM—Linux指纹识别系统的设计
基于Linux指纹识别的门禁系统设计
基于Linux指纹识别的门禁系统设计
孙雪莹;于萍;张岩
【期刊名称】《智能计算机与应用》
【年(卷),期】2018(008)001
【摘要】指纹识别门禁系统是基于生物识别技术的一项现代技术,近年来成为了智能化建筑的重要标志,逐渐在国内外市场得到广泛应用。
由于指纹识别具有特异性、安全性、可靠性等特点,因此利用指纹作为身份识别依据,与传统的刷卡,密码等识别手段相比,大大提高了门禁系统的安全性和非侵害性。
针对住宅区的安全性能和门
禁系统的人性化问题,利用ARM-860开发平台和Linux操作系统对基于指纹识别
技术的嵌入式门禁系统做出设计与研究,对生物识别技术的应用研究具有重要意义。
【总页数】4页(P145-147)
【作者】孙雪莹;于萍;张岩
【作者单位】吉林师范大学计算机学院,吉林四平136000;吉林师范大学计算机学院,吉林四平136000;吉林师范大学计算机学院,吉林四平136000
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.基于Linux系统的指纹识别门禁系统的研究 [J], 田苗;冯进良;文琴;戴军建
2.基于Linux指纹识别的门禁系统设计 [J], 孙雪莹;于萍;张岩
3.基于指纹识别的小区门禁系统设计 [J], 王玉锦; 杨东; 王艳杰
4.基于指纹识别的小区门禁系统设计 [J], 王玉锦;杨东;王艳杰
5.基于指纹识别的门禁系统设计 [J], 李龙;陈飞凤;岳梅;张婧婧
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基于嵌入式Linux的指纹识别系统设计
关键词 ： 嵌入式 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ， 指纹识 别， Ｑ ｔ ， Ｒ ３ ０ ５ ， Ａ Ｒ Ｍ９ ， ￥ ３ Ｃ ２ ４ ４ ０
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基于ARMS3C2410的指纹识别系统设计与实现
电脑开发与应用
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基于 ARM S3C 2410 的指纹识别系统设计与实现
D es ign and I m plem en ta tion of F ingerpr in t Ver if ica tion System ba sed on ARM S3C 2410
第 22 卷 第 10 期
电脑开发与应用
2 V a r 3 ( P ( i , j ) - M ean 0 ) V a r0
( 总 817)
・57・
值化图像应该纹路突出, 并且保留原始指纹图像的细 节特征。 本系统采用动态阈值法来选取合适的阈值: ① 分别求出图像最大和最小灰度值 Z m ax 和 Z m in , 并令初始阈值为 T 0 = ( Z m ax + Z m in ) 2。 ② 根据阈值 T k 将图像分割成两部分 ( 目标和背 景) , 并分别求出两部分的平均灰度值 Z o 和 Z b。 ③ 求出新的阈值 T k + 1 = ( Z o + Z b ) 2。 ④ 如果 T k + 1 = T k , 运算结束, 否则令 k = k + 1, 跳 转到步骤 2 继续运算。 应用上述算法得到的二值化图像如图 4 (d ) 所示。
S3C 2410 是 Sam sung 公司推出的一款高性能、 低功耗的微处理器, 采用 A RM 920T 内核, 集成了丰 富 的 外 围 接 口, 非 常 利 于 其 扩 展。M B F 200 是 由 低功耗、 低成本的电容式 Fu jit su 公司生产的高性能、 固态指纹传感器, 该芯片具有 256x300 传感器阵列, 能 采集到 500d i 的指纹图像, 工作电压为 313V～ 5V , 提 供 3 种总线接口:M CU ( 8 位微处理器总线接口) 、 SP I ( 集成的串行外围设备接口) 、 U SB ( 集成的 U SB 全速 接口) , 具有自动指纹检测功能。 鉴于接口简单、 实现容 易并且占用的管脚资源较少, 本系统选择 SP I 接口来 完成指纹的采集操作。
基于ARM的指纹识别硬件平台的设计
《自动化技术与应用》２０１０年第２９卷第８期基于ARM 的指纹识别硬件平台的设计王 晶，王福明（１．中北大学 信息与通信工程学院，山西 太原 ０３００５１）摘 要：本文是在对指纹识别系统和ＡＲＭ 的深入学习和掌握的基础上，以三星Ｓ３Ｃ２４４０Ａ为核心对指纹识别系统进行了硬件平台的搭建，介绍了系统各个模块中电路器件的选择，以及对存储模块、ＬＣＤ显示模块、ＪＴＡＧ接口和指纹采集模块进行了电路设计，最后通过嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统的移植使整个硬件平台可以实现指纹识别。
关键字：ＡＲＭ；三星Ｓ３Ｃ２４４０Ａ；Ｌｉｎｕｘ操作系统中图分类号：ＴＰ３９１．４１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２０１０）０８－００３３－０４Design of Fingerprint Identification Hardware Platform Based on ARMWANG Jing, WANG Fu-ming( School of Information and Communication Engineering, North University of China, Taiyuan 030051 China )Abstract: This article is on the basis of the depth study and discuss in the fingerprint identification system and ARM, buildshardware platform for the fingerprint identification system based on Samsung S3C2440A. Introduces the choose of circuit components in the system of each module, and makes the corresponding circuit design about the storage module,LCD display module, JTAG port and fingerprint acquisition module. Finally the hardware platform can achieve fingerprint by embedded Linux operatins system.Key words: ARM; samsung S3C2440A; linux operatins system收稿日期：２０１０－０４－０１１ 引言随着指纹识别技术的飞速发展，指纹识别技术已应用于各种安全系统中。
基于Linux的嵌入式指纹识别系统
基于Linux的嵌入式指纹识别系统顾玮【摘要】实现指纹识别需要大量的运算,在ARM平台上运行速度较慢,满足不了系统实时性需求,针对这个问题提出了指纹识别系统设计方案.采用ARM控制器S3C2410为主控CPU,进行任务管理、输入输出接口和外部设备控制,DSP数字处理芯片TMS320VC5416作为专门的指纹图像数据处理模块,快速完成指纹图像的数据运算.设计了S3C2410与TMS320VC5416的接口电路和主控制器、采集器的软件.实验证明该设计能够满足系统的实时性要求.【期刊名称】《办公自动化（办公设备与耗材）》【年(卷),期】2017(022)018【总页数】3页(P36-38)【关键词】嵌入式系统;指纹识别;ARM;图像处理【作者】顾玮【作者单位】徐州高等师范学校,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】TP273指纹识别技术是利用人体的生物特征来进行身份验证的一种技术。
由于人的生物特征具有人体所固有的不可复制的唯一性，因此这一生物特征无法复制、不会失窃或遗失。
作为目前在个人身份识别领域中最为成熟的生物识别技术，指纹识别成为很多应用场合的首选[1]。
由于指纹图像自身较复杂，加上应用场合对其识别精确度的较高要求，实现指纹识别需要进行大量的运算。
目前常用的ARM硬件平台不擅长大量、快速的运算，因而不能很好地满足实时性要求。
针对此问题，本文以ARM为主控CPU，管理任务和外围设备，而将大量的图像数据处理交由DSP数字处理芯片完成，不仅可以大大提高系统的实时性，而且由于嵌入式系统体积小、功耗低、功能相对专一，同时也提高了系统的稳定性、可靠性和安全性。
指纹识别一般都要经过图像获取、特征提取和指纹匹配3个过程，如图1所示，图像获取是通过设备获取手指表面上的凹凸信息并转化为数字图像的过程，特征提取则从图像中提取指纹特征，指纹匹配一般是指匹配指纹的特征。
系统硬件电路主要包括ARM控制器S3C2410、DSP处理器TMS320VC5416、FPS200指纹传感器、显示和键盘电路等，如图2所示。
基于ARM9的指纹识别系统
基于ARM9的指纹识别系统*第一部分设计概述/Design Introduction信息化时代，生物识别技术作为信息安全和个人身份识别技术越来越受到人们的重视。
指纹作为人体中最明显的外表特征，具有独一无二的特性、普遍性、唯一性、易于采集等优点。
指纹鉴定技术利用人类指纹稳定性和独特性的生理特征，将其作为人们的一种“活的身份证”，更因指纹具有的不可替代性，使通过指纹进行身份鉴定的安全性大大提高，且随着图像处理_模式识别方法的发展和指纹传感器技术的日臻成熟，指纹鉴定方法在金融、公安、门禁、户籍管理等领域都有着良好的应用前景。
同时随着指纹传感器性能的提高和价格的降低，指纹的采集相对容易；指纹的识别算法已经较为成熟。
由于指纹识别具有扫描指纹的速度很快，方便，小型化等多优点，指纹识别技术已经逐渐走入民用市场，并应用到许多嵌入式设备中。
指纹防盗系统也由此产生，指纹防盗系统是一种能够自动鉴别个人身份的技术，对于其他的指纹报警，技术特性使得生物识别身份验证方法不依赖各种人造的和附加的物品来证明人的自身，而用来证明自身的恰恰是人本身，所以，它不会丢失、不会遗忘，很难伪造和假冒，是种“只认人、不认物”，方便安全的保安手段。
从而对财产起到保护作用。
指纹防盗系统可以广泛用于政府、学校、税务机关、银行、部队、智能小区及交通等各个领域，倍受各界用户的青睐。
目前市场上有各种各样的嵌入式处理器。
意法半导体公司提供的STR912芯片是一种硬核处理器，具有很高的性价比。
本文提出一种基于ARM9处理器为核心的嵌入式自动指纹识别系统设计，以STR912芯片设计为硬件平台，配以指纹传感器芯片和VGA接口控制电路实现的。
该系统具有低成本、开发周期短、上市快等优点。
第二部分功能描述/Function Description本设计系统主要实现指纹的采集、处理、特征模板提取、结果显示，以及完成个人身份识别/注册功能。
主要有以下几个模块，指纹采集模块，ARM9处理模块，VGA控制模块，结果显示模块。
基于ARM7的指纹识别模块设计
ｈａｒｄｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ
ｏｆ咖ｂｏｄｄｅｄ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ， ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ
ａｎｄ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
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ｓｙｓｔｅｍ
ｏｆ
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Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ｂａｓｅｄ
Ｓａｍｓｕｎｇ
ＡＲＭ７ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（Ｓ３Ｃ４４ＢＯＸ）．Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ
ＡＦＩＳ主要应用于刑事侦查领域。随着计算机图像处理和模式识别理论以及大规模
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集成电路技术的不断发展与成熟，自动指纹识别系统的体积不断缩小，价格也不
断减低，因而已广泛应用到民用领域。这其中嵌入式系统的飞速发展功不可没。
嵌入式系统具有低功耗、可靠性高、功能强大、性价比高、实时性强、支持多任
务、占用空间小、效率高、面向特定应用、可根据需要灵活定制等优点。嵌入式 指纹识别系统是将指纹的采集和处理集于一身的单机系统，可以做的很小，因此
可以作为客户端应用于任何场合，是适应当代身份认证要求的一种识别系统。可 以说嵌入式技术的发展使得指纹识别技术进一步走向实用化和大众化…。鉴于二者
的广阔的应用前景，本课题将针对基于ＡＲＭ７的嵌入式指纹识别系统进行研究。 本文所介绍的嵌入式指纹识别系统是北京伊丽美科技有限公司的指纹巡更系 统项目的重要组成部分之一。这款产品是基于Ｓａｍｓｕｎｇ公司的Ｓ３Ｃ４４ＢＯＸ处理器 设计的，诣在设计出一款价格低廉、性能良好、功能齐备的手持式指纹考勤设备， 以方便用户的使用。
中文摘要
摘要：指纹识别技术由于其唯一性和稳定性得到了广泛关注，成为目前最为成熟 的生物识别技术之一。随着嵌入式系统的进一步成熟与发展，嵌入式指纹识别系 统的应用也越来越广泛。 本文重点讨论了嵌入式指纹识别系统的硬件设计，完成了基于ＡＲＭ７处理器 （Ｓ３Ｃ４４ＢＯＸ）的指纹识别设备的硬件设计和底层软件设计，实现了指纹识别和
基于ARM9的指纹识别器的设计
5自动化仪表6第28卷第11期 2007年11月基于AR M 9的指纹识别器的设计Desi gn of F i n gerpri nt Identifier Based on AR M 9侯冬晴(湖南吉首大学物理信息学院,吉首 416000)摘 要:介绍了指纹识别的一般原理,详细阐述了CPU S3C2440A 和HB7121B 的各模块结构及其功能;并且给出了S3C2440A 与指纹识别器HB7121B 的连接,完成了指纹识别器的硬件设计。
同时,讨论了L i nux 操作系统的嵌入和应用软件的编写,完成了指纹识别器的软件设计。
该设计方案将ARM 9技术引入指纹识别领域,将对ARM 技术的应用和指纹识别的发展产生促进作用。
关键词:ARM 技术 指纹识别 方向图 HB7121B 嵌入式中图分类号:TP302.1 文献标志码:AAbstract :The genera l pri nci p l e o f the fi ngerpri nt i dentificati on i s presented .The modul ar struct ures and f uncti ons of CP U S3C2440A and HB7121B are descri bed i n detai.l The connecti ons bet w een CP U S3C2440A and fi ngerpr i nt identifier HB7121B are g i ven ,t hus the hard ware desi gn o f t he i denti fi er i s m i ple mented .In additi on ,the e mbedded operating syste m L i nux and t he progra mm i ng o f app licati on soft ware are d i s -cussed ,t hus the soft ware desi gn i s accomplis hed .In t he desi gn ,t he AR M 9technol ogy has been i nvo l ved i n the area of fi ngerpr i nt i dentifier .T hi s w ill pro mo t e t he applicati on of ARM technology and deve l op m ent of fi ngerpri nt i dentifica ti on .K ey words :AR M techno l ogy F i ngerpr i nt i dentifi cati on O r i entati on p i cture HB7121B Embedded湖南省教育厅自然科学基金资助项目(编号:05C141)。
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收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ２ ２１—５０
定 ． 法 效 率 和精 确 度 较 高 。 嵌 入 式 生物 识 别技 术 应 用领 域 有 一 定 的 参 考 价值 。 算 在
关 键 词 ：生物 识 别 ； 入 式 系统 ； Ｒ ； ｉｕ 嵌 Ａ Ｍ９ Ｌ ｎ ｘ内核 ； 纹识 别 指 ‘
中图 分 类 号 ： Ｐ ９ ． Ｔ ３１ ４
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１ 硬 件 平 台
本 系 统 的 整 体 结 构 如 图 ｌ 示 ， 先 构 建 以 Ａ Ｍ９处 理 所 首 Ｒ
器 为 核 心 的硬 件平 台 ． 植 了 Ｌｎｘ内核 ， 嵌 入 式 Ｌｎ ｘ系 移 ｉｕ 在 ｉｕ 统 上 进 行 指 纹 识 别 系 统 的 应 用 程 序 开 发 。在 指 纹 分 割 和增 强 算 法 方 面 根 据 指 纹 仪 采 集 指 纹 的 特 点 进 行优 化处 理 。实 验 表 明 ， 计 的指 纹 识 别 系统 取 得 了令 人 满 意 的 效 果 。 设
裹 ３ ＩＭ模 式 实 验 结 果 ：
Ｔａ ３ ＩＭ ｏ ｅｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌｒｓ ｔ ｂ￣ ： ｍ ｄ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅｕｌｓ
【 Ｆ Ｎ ｉ －ａ ｇＪｉ Ａ Ｋ Ｆｎ ｅ ｒ ｔ ｅｏ ｓ ｕｔ ｎ Ｆ ｍ ７ Ｅ Ｇ Ｊ ｎｊ ｎ ，ａ ． ｉｇｒ ｉ ｃｎｔ ｃｉ ： ｒ ］ ａ ｉ ｎ ｐ ｎＲ ｒ ｏ ｏ
正 常 工 作 模 式 可 以用 ＩＭ 比 对 来 模 拟 ．指 纹 库 指 纹 数 ：
Ｉ ａｅｂ ｓ ｇＰｌｒ ｔ ｅＦａｕｅ ］ＩＥ ２ １ ． ｍ ｇ ｙＵ ｉ ｏａｉ ｒ ｅｔｒ［ ．Ｅ Ｅ，０ ０ ｎ ｍｅ ｉ Ｊ
Ｍ＝ ０ （ 拟 中小 公 司 的人 数 范 围 ） 实 验 结 果 如 表 ３所 示 。 ５０模 ，
所需要的 ３ ． Ｖ和 １ ５ Ｖ电 压 。 ３ ． ２
很 多场合 已经取代 了传 统 的认证 识别 方式Ｉ 中指 纹识 别技术 ｌ ｌ 。其 的发 展尤 为 突 出 ，成 为 目前 最广 泛 的应用 之 一 ， 比如 在 门禁 系 统、 考勤 系 统 、 侦 破案 以及 “ 刑 社保 ” 系统 等 。 目前 的产 品大 部 分
生 物识 别 技术 在 我们 的生 活 中扮演 越 来 越 重要 的角 色 ， 在
的 Ａ Ｍ ２ Ｔ 该 处 理 器 主频 为 ４ ０ＭＨｚ最 高 可 达 ５ ３ＭＨ 。 Ｒ ９０ ， ０ ， ３ ｚ 电 源 为 外 接 ５Ｖ 直 流 电源 ． 过 电压 转 换 电路 形 成 系 统 通
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１７ — ２ ６ ２ １ ）５ ０ ８ — ４ ６ ４ ６ ３ （０２ １— １ ０ ０
Ｄｅ ｉ ｎ Ｏ ｈｅ ｆｎｇ ｒ ｒ ｎ ｄ ｎｔｆｃ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｎ ＡＲＭ － ｎ ｓｇ ｆｔ ｉ ｅ ｐ ｉ ｔｉ ｅ ｉ ａ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｂａ ｅ ｏ ｉ Ｌｉ ｕｘ
－
稿 件 编 号 ：０ ２５ ０ ２ １０ ０ ７
作 者 简 介 ： 伟 （９ ３ ） 男 ， 王 １ ８一 ， 内蒙 古 兴 安 盟 人 ， 士 研 究 生。 研 究 方 向 ： 入 式 系统 应 用 。 硕 嵌
１ ０－ ８
王 伟， 等 基 于 Ａ Ｍ— ｉｕ 指 纹 识 别 系统的设 计 Ｒ Ｌｎ ｘ
（ 蒙 古工 业 大 学 内蒙 古 呼 和 浩特 ００ ８ ） 内 １０ ０
摘 要 ：生物 识 剐 技 术 应 用 越 来越 广 泛 ， 纹 识 ｊ 技 术 尤 为 突 出。 计 了 以 Ａ Ｍ 指 ｌ ｌ ｌ 设 Ｒ ９为核 心 的硬 件 平 台 ， 进行 了嵌 入 式 并
Ｌｎ ｘ内核 的 移植 。 合 硬 件 特 点 ， 优 化 后 的 指 纹 识 别 算 法 作 为应 用程 序 移 植 到 软 硬 件 平 台。 验表 明 ， ｉｕ 结 将 实 系统 运 行 稳
表 １ 相 似 度值
Ｔａ ． Ｓ ｍｉａ ｉｙ ｖ ｌｅ ｂ１ ｉ ｌｒｔ ａｕ ｓ
式指 纹识 别系统 稳定性 良好 ， 功耗低 ； 指纹 图像分割 和智 能
增 强 算 法 根 据 采 集 仪 采 集 指 纹 图 像 特 点进 行 选 取 和 优 化 ， 缩 短 了 预 处 理 时 间 。 高 了算 法 的准 确 性 ， 于 从 事 生 物 识 别 提 对 技 术 的嵌 入 式 应 用 开 发 ． 一 定 的参 考 价 值 。 有
以嵌入 式 软硬 件 为核心 ， 展趋 势是 小 型化 ， 发 低成 本 ， 功 耗 ， 低 高 可 靠性 ． 速稳 定 高效 的指 纹识别 算法 实现 等方 面 。 快
采 集 模 块 为 Ｕａｅ ４ Ｏ Ｂ指 纹 采 集 仪 ， 采 集 仪 是 目前 ． ． ＯＯ ｒＵ 该 体 积 最 小 的 光 学 采 集 仪 ， 度 不 到 ｌｍ， 集 的 指 纹 图 象 分 厚 ｃ 采 辨 率 等 于 ５ ０Ｄ Ｉ最 高 可 达 ７ ０Ｄ Ｉ ０ Ｐ。 ０ Ｐ 。采 用 通 用 的 Ｕ Ｂ接 口 Ｓ
ＩＡ 接 口 Ｔ６
图 １ 系 统 总 体 结 构
Ｆｉ．１ Ｏｖ ｒｌ ｓ ｓｅ ｓｒｃｕ ｅ ｇ ｅ ａｌ ｙ ｔｍ ｔｕ ｔｒ
电 源模块卜。 一叫
ＦＡＨ ＬＳ
串口
—
…
本 系 统 的硬 件 平 台 如 图 ２所 示 ， 个 模 块 接 口功 能 介 绍 各
如下 。
Ｓ ＲＭ １ ＤＡ ．
第２ ０卷 第 ｌ ５期
Ｖｏ ．０ １ ２
Ｎｏ １ ．５
电子 设计 工程
Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｓｅ ￣ ｎ ｅ ｌ ｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ
２１ ０ ２年 ８月
Ａｕｇ ２ ２ ． ０１
基于 ＡＲ Ｌｎ ｘ指纹识别 系统 的设计 Ｍ— ｉｕ
王 伟 ．李春 明
Ｉ ｉ ｅ ｔ ｉ ｅｅ ｅ ｃ ａｕ ｅｅ ｅ ｄ ｄｂ ｏ ｔｉ ｅ ｔ ｃ ｔ ｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ． ｔ ｓ ｒａｎ ｒｆ ｒ ｎ ｅｖ ｌ ｅ ｉ ｔ ｍｂ ｄ ｅ ｉｍｅｒ ｉ ｎ ｉ ａ ｉ ｈ ｏｏ ｙ ｃ ｎｈ ｃｄ ｉ ｆ ｏ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ ｉｍｅｒｃ ｉｅ ｔ ｉａ ｉｎ；ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ；ＡＲＭ９；Ｌ ｎ ｘ ｋ ｒ ｅ ； ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ｎ ｉ ｃ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ：ｂ ｏ ｔ ｄ ｎ ｉ ｃ ｔ ｉ ｆ ｏ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ ｉ ｕ ｅ ｎ ｌ ｆ ｇ ｒ ｉ ｅ ｔ ａｉ ｉ ｐ ｎ ｉ ｉ ｆ ｏ
【 ５ 】李 昊 ． 曦 ， 纹 识 剐 系统 算 法 及 实现 【 ． 京： 民 邮 电 傅 指 Ｍ】 北 人
出版 社 ．０ １ ２１．