指纹识别原理

指纹识别原理
指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别。

由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。

其实，我国古代早就利用指纹(手印)来签押。

1684年，植物形态学家Grew发表了第一篇研究指纹的科学论文。

指纹识别原理
1809年Bewick把自己的指纹作为商标。

1823年解剖学家Purkije将指纹分为九类。

1880年，Faulds在《自然》杂志提倡将指纹用于识别罪犯。

1891年Galton提出著名的高尔顿分类系统。

之后，英国、美国、德国等的警察部门先后采用指纹鉴别法作为身份鉴定的主要方法。

随着计算机和信息技术的发展，FBI和法国巴黎警察局于六十年代开始研究开发指纹自动识别系统(AFIS)用于刑事案件侦破。

目前，世界各地的警察局已经广泛采用了指纹自动识别系统。

九十年代，用于个人身份鉴定的自动指纹识别系统得到开发和应用。

由于每次捺印的方位不完全一样，着力点不同会带来不同程度的变形，又存在大量模糊指纹，如何正确提取特征和实现正确匹配，是指纹识别技术的关键。

指纹识别技术涉及图像处理、模式识别、机器学习、计算机视觉、数学形态学、小波分析等众多学科。

指纹识别系统
指纹识别预处理系统
指纹识别系统是一个典型的模式识别系统，包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对等模块。

指纹图像获取:通过专门的指纹采集仪可以采集活体指纹图像。

目前，指纹采集
仪主要有活体光学式、电容式和压感式。

对于分辨率和采集面积等技术指标，公安行业已经形成了国际和国内标准，但其他还缺少统一标准。

根据采集指纹面积大体可以分为滚动捺印指纹和平面捺印指纹，公安行业普遍采用滚动捺印指纹。

另外，也可以通过扫描仪、数字相机等获取指纹图像。

指纹图像压缩:大容量的指纹数据库必须经过压缩后存储，以减少存储空间。

主要方法包括JPEG、WSQ、EZW等。

指纹图像处理:包括指纹区域检测、图像质量判断、方向图和频率估计、图像增强、指纹图像二值化和细化等。

第一代指纹识别系统
众所周知，在两年前就有部分品牌的笔记本采用指纹识别技术用于用户登录时的身份鉴定
第一代光学式指纹读取器
，但是，当时推出的指纹系统属于光学识别系统，按照现在的说法，应该属于第一代指纹识别技术。

光学指纹识别系统由于光不能穿透皮肤表层(死性皮肤层)，所以只能够扫描手指皮肤的表面，或者扫描到死性皮肤层，但不能深入真皮层。

在这种情况下，手指表面的干净程度，直接影响到识别的效果。

如果，用户手指上粘了较多的灰尘，可能就会出现识别出错的情况。

并且，如果人们按照手指，做一个指纹手模，也可能通过识别系统，对于用户而言，使用起来不是很安全和稳定。

第二代电容式传感器
后来出现了第二代电容式传感器，电容传感器技术是采用了交替命令的并排列和传感器电板，交替板的
第二代电容式传感器
形式是两个电容板，以及指纹的山谷和山脊成为板之间的电介质。

两者之间的恒量电介质的传感器检测变化来生成指纹图像。

但是由于传感器表面是使用硅材料容易损坏
导致使用寿命降低，还有它是通过指纹的山谷和山脊之间的凹凸来形成指纹图像的所以对脏手指湿手指等困难手指识别率低。

第三代生物射频指纹识别技术
发展到今天，出现第三代生物射频指纹识别技术(射频原理真皮指纹核心技术(线型采集器))，射频传感器技术是通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。

因此对干手指，汉
第三代生物射频传感器
手指，干手指等困难手指通过可高达99@%，防伪指纹能力强，指纹敏感器的识别原理只对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题，宽温区:适合特别寒冷或特别酷热的地区。

因为射频传感器产生高质量的图像，因此射频技术是最可靠，最有力的解决方案。

除此之外，高质量图像还允许减小传感器，无需牺牲认证的可靠性，从而降低成本并使得射频传感器思想的应用到可移动和大小不受拘束的任何领域中。