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指紋識別技術(shù)的原理以及優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

    指紋是手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋路。盡管指紋只是人體皮膚的小部分,但是,它蘊(yùn)涵著大量的信息。指紋識別即指通過比較不同指紋的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)來進(jìn)行鑒別。指紋識別技術(shù)涉及圖像處理、模式識別、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。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。

    指紋特征可分為兩類:總體特征和局部特征。
 
    a. 總體特征指那些用人眼直接就可以觀察到的特征,包括基本紋路圖案、模式區(qū)、核心點(diǎn)、三角點(diǎn)、式樣線和紋線等。基本紋路圖案有環(huán)形、弓形、螺旋形。
 
    b. 局部特征即指紋上節(jié)點(diǎn)的特征,這些具有某種特征的節(jié)點(diǎn)稱為特征點(diǎn)。兩枚指紋經(jīng)常會具有相同的總體特征,但它們的局部特征——特征點(diǎn),卻不可能完全相同。指紋上的特征點(diǎn),即指紋紋路上的終結(jié)點(diǎn)、分叉點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
 
    指紋識別技術(shù)是生物識別技術(shù)中的一種,通常使用指紋的總體特征如紋形、三角點(diǎn)等來進(jìn)行分類,再用局部特征如位置和方向等來進(jìn)行用戶身份識別。
 
    通常,首先從獲取的指紋圖像上找到“特征點(diǎn)”(minutiae),然后根據(jù)特征點(diǎn)的特性建立用戶活體指紋的數(shù)字表示——指紋特征數(shù)據(jù)(一種單向的轉(zhuǎn)換,可以從指紋圖像轉(zhuǎn)換成特征數(shù)據(jù)但不能從特征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為指紋圖像)。
 
    由于兩枚不同的指紋不會產(chǎn)生相同的特征數(shù)據(jù),所以通過對所采集到的指紋圖像的特征數(shù)據(jù)和存放在數(shù)據(jù)庫中的指紋特征數(shù)據(jù)進(jìn)行模式匹配,計(jì)算出它們的相似程度,最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果,根據(jù)匹配結(jié)果來鑒別用戶身份。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。
 
    1.指紋識別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
 
    1)指紋是人體獨(dú)一無二的特征,并且它們的復(fù)雜度足以提供用于鑒別的足夠特征。
 
    2)如果想要增加可靠性,只需登記更多的指紋,鑒別更多的手指,最多可以達(dá)到十個(gè),而每一個(gè)指紋都是獨(dú)一無二的。
 
    3)掃描指紋的速度很快,使用非常方便。
 
    4)讀取指紋時(shí),用戶必須將手指與指紋采集頭互相接觸,與指紋采集頭直接接觸是讀取人體生物特征最可靠的方法,這也是指紋識別技術(shù)能夠占領(lǐng)大部分市場的一個(gè)主要原因。
 
    5)指紋采集頭可以更加小型化,并且價(jià)格會更加低廉。
 
    2.指紋識別技術(shù)的缺點(diǎn)
 
    1)某些人或某些群體的指紋因?yàn)橹讣y特征很少,故而很難成像。
 
    2)過去因?yàn)樵诜缸镉涗浿惺褂弥讣y,使得某些人害怕“將指紋記錄在案”。然而,實(shí)際上現(xiàn)在的指紋鑒別技術(shù)都可以保證不存儲任何含有指紋圖像的數(shù)據(jù),而只是存儲從指紋中得到的加密的指紋特征數(shù)據(jù)。
 
    3)每一次使用指紋時(shí)都會在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕,而這些指紋痕跡存在被用來復(fù)制指紋的可能性。
 
    可見,指紋識別技術(shù)是目前最方便、可靠、非侵害和價(jià)格便宜的生物識別技術(shù)解決方案,市場應(yīng)用有著很大的潛力。

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