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一是唯一性，人人的指纹不同，一个人的十个手指的指纹 也不相同。事实上，世界上两枚指纹相同的几率小于 1/109，几乎为零;
二是稳定性，指纹的图案永远不会改变，它不会随着人的 年龄而改变指纹，也不会和主体分离。
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指纹识别原理-自动识别原理
自动指纹识别技术主要有两种:一种是基于指纹图像统计信息的方法， 一种是基于指纹本身所固有的特征点结构的方法。
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生物特征的采集-静脉 手掌静脉识别
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生物特征的采集-静脉 手指静脉识别
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生物特征的采集-静脉 指纹&静脉复合识别
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生物特征的采集-掌纹 掌纹识别采集
• 光学成像采集（反射） • 一般有光源 • 一般有定位装置（借鉴手形识别）
•碾压式（多用于油墨捺印）
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生物特征的采集-指纹 指纹采集方式
• 固定式 • U.are.U 4000B光学指纹采集器（Digital Persona公 司, ）
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生物特征的采集-指纹 指纹采集方式
•滑动式 •滑动指纹采集模块（ATMEL，）
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基于图像统计匹配方法主要是通过直接或间接地比较两幅原始指纹 图像的统计相识程度，从而达到判断两枚指纹是否是属于同一个人 的目的，例如：利用二维相关系数来直接识别指纹的方法，首先它 需要储存所有注册用户的一幅完整的指纹图像，在识别时，计算录 入指纹和已经注册的用户指纹图像两者之间的相关系数，然后将此 相关系数与一个闭值比较得出识别结果。
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指纹识别原理-指纹的局部特征
两枚不同指纹可能会有相同的全局特征，所以要识别两枚指纹，仅仅依靠 全局特征是不够的，还需要通过局部特征来识别。指纹是由脊线和谷线交替 出现的模式构成，指纹的脊线并不是连续的、平滑笔直的，而是经常出现中 断、分叉和打折，这些断点、分叉点和转折点就称为局部特征，又称为细节 特征点，就是这些特征点提供了指纹唯一性的确认信息，一枚指纹可能有十 几种类型的特征点，在其中出现频率较高的细节特征点有五种:
指纹识别技术简介
Introduction of Fingerprint Identification
LOGO
指纹识别技术简介
生物特征的采集
指纹 静脉 掌纹 虹膜
指纹识别原理 指纹图像的预处理
灰度归一和均衡化 分割 二值化 滤波及细化处理
指纹匹配
生物特征的采集 生物特征采集的地位
生物特征数据的采集是生物特征识别过程的第一步，是整 个系统的基础。
由于指纹有天然的纹理特征结构，现在的自动指纹识别系统大都是 围绕指纹本身所固有的特征点结构而开发的。
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指纹识别原理-指纹的全局特征
基于特征点匹配识别的指纹识别系统主要是通过比较两幅指纹图的结构特 征信息来达到识别的目的。指纹的特征包括两类:全局特征和局部特征。
全局特征是指那些用人眼可直接观察到的特征，可以依照全局特征对指纹 进行分类，Galton分类法是较著名的分类法，其将指纹分为三类，如图所 示为这三类典型的指纹图像。Henry又将这三类进行了细分，如把环型 (loop)分为正环型(radial loop)、反环型(ulnar)和双环型(double loop)。但是仅仅依靠这样分类来识别指纹是远远不够的，这只是一个粗 略的分类，通过分类可在大数据库中更快地检索指纹，加快识别的速度。
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生物特征的采集 生物特征采集设备的构成
生物特征采集设备由以下部分组成：
•传感器
传感器是一种能把物理量或化学量转变成电信号的器件，是生物 特征采集设备的核心
•辅助硬件装置
实现一些采集时必要的辅助功能
•软件
对原始数据初步处理
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生物特征的采集-指纹 指纹采集方式
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生物特征的采集-掌纹
PKUAI-S0/PKUAI-S1型 (北京大学人工智能实验室，） 尺寸：26*24*32cm 采用小型数字摄像头 2个固定位置的光源 顶盖可掀开，定位板可替换
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生物特征的采集-虹膜 虹膜采集
一般采用光学采集方法
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纹线端点 (ending):指一条纹线在此点终结; 分叉点 ( bifurcation):指一条纹线在此点分成两条纹线: 小桥 ( bridge):指两条平行的纹线在此处连接了; 双叉 (crossing):指两条纹线在此点相互交错; 孔形 (hole):指一条纹线一分为二后，又合并而一条纹线所形成的孔洞。
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凹陷 径向沟槽
有色褶皱 瞳孔区 睫状区
环围
生物特征的采集-虹膜
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生物特征的采集-虹膜
虹膜手机/PDA(OKI) 虹膜U盘Rehoboth Tech（）
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指纹识别原理-指纹
人类的手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凸凹不平 产生的纹路会形成各种各样的图案。人手指内侧表面的纹 路就是指纹，19世纪20年代，科学研究发现了指纹的两 个重要特征:
生物特征的采集-指纹 光学指纹采集
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生物特征的采集-指纹 光学指纹采集
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生物特征的采集-静脉 静脉采集方式
• 通常使用近红外光学成像 • 静脉识别的主要形式：
手指静脉–透射成像 手背静脉–透射成像 手掌静脉–反射成像
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生物特征的采集-静脉 静脉采集设备
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指纹识别原理-局部特征点比例
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指纹识别原理-自动指纹识别系统
一个典型的自动指纹识别系统流程如图所示。它包含两个模块:训练模块 和鉴别模块。
训练模块完成注册指纹的功能，鉴别模块完成识别指纹的功能。由于隐私 和节约储存量的原因，所以在数据库中储存的数据是指纹的特征点信息， 而不是指纹图像，训练模块和鉴别模块由同一套特征提取算法提取出特征 信息，两个模块其实对应指纹识别的两个阶段，即注册阶段和识别阶段。
二是稳定性，指纹的图案永远不会改变，它不会随着人的 年龄而改变指纹，也不会和主体分离。
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指纹识别原理-自动识别原理
自动指纹识别技术主要有两种:一种是基于指纹图像统计信息的方法， 一种是基于指纹本身所固有的特征点结构的方法。
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生物特征的采集-静脉 手掌静脉识别
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生物特征的采集-静脉 手指静脉识别
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生物特征的采集-静脉 指纹&静脉复合识别
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生物特征的采集-掌纹 掌纹识别采集
• 光学成像采集（反射） • 一般有光源 • 一般有定位装置（借鉴手形识别）
•碾压式（多用于油墨捺印）
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生物特征的采集-指纹 指纹采集方式
• 固定式 • U.are.U 4000B光学指纹采集器（Digital Persona公 司, ）
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生物特征的采集-指纹 指纹采集方式
•滑动式 •滑动指纹采集模块（ATMEL，）
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基于图像统计匹配方法主要是通过直接或间接地比较两幅原始指纹 图像的统计相识程度，从而达到判断两枚指纹是否是属于同一个人 的目的，例如：利用二维相关系数来直接识别指纹的方法，首先它 需要储存所有注册用户的一幅完整的指纹图像，在识别时，计算录 入指纹和已经注册的用户指纹图像两者之间的相关系数，然后将此 相关系数与一个闭值比较得出识别结果。
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指纹识别原理-指纹的局部特征
两枚不同指纹可能会有相同的全局特征，所以要识别两枚指纹，仅仅依靠 全局特征是不够的，还需要通过局部特征来识别。指纹是由脊线和谷线交替 出现的模式构成，指纹的脊线并不是连续的、平滑笔直的，而是经常出现中 断、分叉和打折，这些断点、分叉点和转折点就称为局部特征，又称为细节 特征点，就是这些特征点提供了指纹唯一性的确认信息，一枚指纹可能有十 几种类型的特征点，在其中出现频率较高的细节特征点有五种:
指纹识别技术简介
Introduction of Fingerprint Identification
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指纹识别技术简介
生物特征的采集
指纹 静脉 掌纹 虹膜
指纹识别原理 指纹图像的预处理
灰度归一和均衡化 分割 二值化 滤波及细化处理
指纹匹配
生物特征的采集 生物特征采集的地位
生物特征数据的采集是生物特征识别过程的第一步，是整 个系统的基础。
由于指纹有天然的纹理特征结构，现在的自动指纹识别系统大都是 围绕指纹本身所固有的特征点结构而开发的。
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指纹识别原理-指纹的全局特征
基于特征点匹配识别的指纹识别系统主要是通过比较两幅指纹图的结构特 征信息来达到识别的目的。指纹的特征包括两类:全局特征和局部特征。
全局特征是指那些用人眼可直接观察到的特征，可以依照全局特征对指纹 进行分类，Galton分类法是较著名的分类法，其将指纹分为三类，如图所 示为这三类典型的指纹图像。Henry又将这三类进行了细分，如把环型 (loop)分为正环型(radial loop)、反环型(ulnar)和双环型(double loop)。但是仅仅依靠这样分类来识别指纹是远远不够的，这只是一个粗 略的分类，通过分类可在大数据库中更快地检索指纹，加快识别的速度。
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生物特征的采集 生物特征采集设备的构成
生物特征采集设备由以下部分组成：
•传感器
传感器是一种能把物理量或化学量转变成电信号的器件，是生物 特征采集设备的核心
•辅助硬件装置
实现一些采集时必要的辅助功能
•软件
对原始数据初步处理
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生物特征的采集-指纹 指纹采集方式
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生物特征的采集-掌纹
PKUAI-S0/PKUAI-S1型 (北京大学人工智能实验室，） 尺寸：26*24*32cm 采用小型数字摄像头 2个固定位置的光源 顶盖可掀开，定位板可替换
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生物特征的采集-虹膜 虹膜采集
一般采用光学采集方法
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纹线端点 (ending):指一条纹线在此点终结; 分叉点 ( bifurcation):指一条纹线在此点分成两条纹线: 小桥 ( bridge):指两条平行的纹线在此处连接了; 双叉 (crossing):指两条纹线在此点相互交错; 孔形 (hole):指一条纹线一分为二后，又合并而一条纹线所形成的孔洞。
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凹陷 径向沟槽
有色褶皱 瞳孔区 睫状区
环围
生物特征的采集-虹膜
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生物特征的采集-虹膜
虹膜手机/PDA(OKI) 虹膜U盘Rehoboth Tech（）
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指纹识别原理-指纹
人类的手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凸凹不平 产生的纹路会形成各种各样的图案。人手指内侧表面的纹 路就是指纹，19世纪20年代，科学研究发现了指纹的两 个重要特征:
生物特征的采集-指纹 光学指纹采集
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生物特征的采集-指纹 光学指纹采集
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生物特征的采集-静脉 静脉采集方式
• 通常使用近红外光学成像 • 静脉识别的主要形式：
手指静脉–透射成像 手背静脉–透射成像 手掌静脉–反射成像
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生物特征的采集-静脉 静脉采集设备
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指纹识别原理-局部特征点比例
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指纹识别原理-自动指纹识别系统
一个典型的自动指纹识别系统流程如图所示。它包含两个模块:训练模块 和鉴别模块。
训练模块完成注册指纹的功能，鉴别模块完成识别指纹的功能。由于隐私 和节约储存量的原因，所以在数据库中储存的数据是指纹的特征点信息， 而不是指纹图像，训练模块和鉴别模块由同一套特征提取算法提取出特征 信息，两个模块其实对应指纹识别的两个阶段，即注册阶段和识别阶段。