發(fā)布時(shí)間：2009-09-23 23:15:00 閱讀次數(shù)：1392
指紋，由于其具有終身不變性、唯一性和方便性，已幾乎成為生物特征識(shí)別的代名詞。指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。紋線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)和分叉點(diǎn)，稱為指紋的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)（minutiae）。指紋識(shí)別即指通過(guò)比較不同指紋的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)來(lái)進(jìn)行鑒別。由于每個(gè)人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區(qū)別，因此指紋可用于身份鑒定。其實(shí)，我國(guó)古代早就利用指紋（手?。﹣?lái)簽押。1684年，植物形態(tài)學(xué)家Grew發(fā)表了第一篇研究指紋的科學(xué)論文。1809年Bewick把自己的指紋作為商標(biāo)。1823年解剖學(xué)家Purkije將指紋分為九類。1880年，Faulds在《自然》雜志提倡將指紋用于識(shí)別罪犯。1891年Galton提出著名的高爾頓分類系統(tǒng)。之后，英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)等的警察部門先后采用指紋鑒別法作為身份鑒定的主要方法。隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展，FBI和法國(guó)巴黎警察局于六十年代開始研究開發(fā)指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AFIS）用于刑事案件偵破。目前，世界各地的警察局已經(jīng)廣泛采用了指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。九十年代，用于個(gè)人身份鑒定的自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)得到開發(fā)和應(yīng)用。
由于每次捺印的方位不完全一樣，著力點(diǎn)不同會(huì)帶來(lái)不同程度的變形，又存在大量模糊指紋，如何正確提取特征和實(shí)現(xiàn)正確匹配，是指紋識(shí)別技術(shù)的關(guān)鍵。指紋識(shí)別技術(shù)涉及圖像處理、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、小波分析等眾多學(xué)科。
指紋識(shí)別系統(tǒng)是一個(gè)典型的模式識(shí)別系統(tǒng)，包括指紋圖像獲取、處理、特征提取和比對(duì)等模塊。
指紋圖像獲?。?/span>通過(guò)專門的指紋采集儀可以采集活體指紋圖像。目前，指紋采集儀主要有活體光學(xué)式、電容式和壓感式。對(duì)于分辨率和采集面積等技術(shù)指標(biāo)，公安行業(yè)已經(jīng)形成了國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，但其他還缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)采集指紋面積大體可以分為滾動(dòng)捺印指紋和平面捺印指紋，公安行業(yè)普遍采用滾動(dòng)捺印指紋。另外，也可以通過(guò)掃描儀、數(shù)字相機(jī)等獲取指紋圖像。
指紋圖像壓縮：大容量的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)必須經(jīng)過(guò)壓縮后存儲(chǔ)，以減少存儲(chǔ)空間。主要方法包括JPEG、WSQ、EZW等。
指紋圖像處理：包括指紋區(qū)域檢測(cè)、圖像質(zhì)量判斷、方向圖和頻率估計(jì)、圖像增強(qiáng)、指紋圖像二值化和細(xì)化等。
指紋分類：紋型是指紋的基本分類，是按中心花紋和三角的基本形態(tài)劃分的。紋形從屬于型，以中心線的形狀定名。指紋分析法將指紋分為三大類型，九種形態(tài)。一般，指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)將指紋分為弓形紋（弧形紋、帳形紋）、箕形紋（左箕、右箕）、斗形紋和雜形紋等。
指紋形態(tài)和細(xì)節(jié)特征提取：指紋形態(tài)特征包括中心（上、下）和三角點(diǎn)（左、右）等，指紋的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)主要包括紋線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)和分叉點(diǎn)。
指紋比對(duì)：可以根據(jù)指紋的紋形進(jìn)行粗匹配，進(jìn)而利用指紋形態(tài)和細(xì)節(jié)特征進(jìn)行精確匹配，給出兩枚指紋的相似性得分。根據(jù)應(yīng)用的不同，對(duì)指紋的相似性得分進(jìn)行排序或給出是否為同一指紋的判決結(jié)果。
現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，包括許多非常機(jī)密的文件保護(hù)，大都使用“用戶ID+密碼”的方法來(lái)進(jìn)行用戶的身份認(rèn)證和訪問(wèn)控制。但是，如果一旦密碼忘記，或被別人竊取，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及文件的安全問(wèn)題就受到了威脅。
隨著科技的進(jìn)步，指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)開始慢慢進(jìn)入計(jì)算機(jī)世界中。目前許多公司和研究機(jī)構(gòu)都在指紋識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域取得了很大突破性進(jìn)展，推出許多指紋識(shí)別與傳統(tǒng)IT技術(shù)完美結(jié)合的應(yīng)用產(chǎn)品，這些產(chǎn)品已經(jīng)被越來(lái)越多的用戶所認(rèn)可。指紋識(shí)別技術(shù)多用于對(duì)安全性要求比較高的商務(wù)領(lǐng)域，而在商務(wù)移動(dòng)辦公領(lǐng)域頗具建樹的富士通、三星及IBM等國(guó)際知名品牌都擁有技術(shù)與應(yīng)用較為成熟的指紋識(shí)別系統(tǒng)，下面就對(duì)指紋識(shí)別系統(tǒng)在筆記本電腦中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
眾所周知，在兩年前就有部分品牌的筆記本采用指紋識(shí)別技術(shù)用于用戶登錄時(shí)的身份鑒定，但是，當(dāng)時(shí)推出的指紋系統(tǒng)屬于光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)，按照現(xiàn)在的說(shuō)法，應(yīng)該屬于第一代指紋識(shí)別技術(shù)。光學(xué)指紋識(shí)別系統(tǒng)由于光不能穿透皮膚表層（死性皮膚層），所以只能夠掃描手指皮膚的表面，或者掃描到死性皮膚層，但不能深入真皮層。
在這種情況下，手指表面的干凈程度，直接影響到識(shí)別的效果。如果，用戶手指上粘了較多的灰塵，可能就會(huì)出現(xiàn)識(shí)別出錯(cuò)的情況。并且，如果人們按照手指，做一個(gè)指紋手模，也可能通過(guò)識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)于用戶而言，使用起來(lái)不是很安全和穩(wěn)定。
因此出現(xiàn)了第二代電容式傳感器，電容傳感器技術(shù)是采用了交替命令的并排列和傳感器電板，交替板的形式是兩個(gè)電容板，以及指紋的山谷和山脊成為板之間的電介質(zhì)。兩者之間的恒量電介質(zhì)的傳感器檢測(cè)變化來(lái)生成指紋圖像。但是由于傳感器表面是使用硅材料容易損壞，導(dǎo)致使用壽命降低，還有它是通過(guò)指紋的山谷和山脊之間的凹凸來(lái)形成指紋圖像的，所以對(duì)臟手指、濕手指等困難手指識(shí)別率低。
發(fā)展到今天，出現(xiàn)第三代生物射頻指紋識(shí)別技術(shù)，射頻傳感器技術(shù)是通過(guò)傳感器本身發(fā)射出微量射頻信號(hào)，穿透手指的表皮層去控測(cè)里層的紋路，來(lái)獲得最佳的指紋圖像。因此對(duì)干手指等困難手指通過(guò)可高達(dá)99%，防偽指紋能力強(qiáng)，指紋敏感器的識(shí)別原理只對(duì)人的真皮皮膚有反應(yīng)，從根本上杜絕了人造指紋的問(wèn)題。寬溫區(qū)，適合特別寒冷或特別酷熱的地區(qū)，因?yàn)樯漕l傳感器產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像，因此射頻技術(shù)是最可靠、最有力的解決方案。除此之外，高質(zhì)量圖像還允許減小傳感器，無(wú)需犧牲認(rèn)證的可靠性，從而降低成本并使得射頻傳感器思想的應(yīng)用到可移動(dòng)和大小不受拘束的任何領(lǐng)域中。