指紋識(shí)別技術(shù)及其應(yīng)用研究

【摘要】指紋特征是人一輩子不變的特征之一，不同人的指紋特征幾乎不可能相同，同時(shí)指紋鑒定的花費(fèi)較小，而且效果好，如銀行存取款，案例分析等方面。所以其作為身份鑒定的一種方法，未來(lái)具有很好的應(yīng)用前景。本文首先分析了指紋識(shí)別系統(tǒng)原理，其次分析了指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用指紋特征

一、前言

指紋特征是人一輩子不變的特征之一，不同人的指紋特征幾乎不可能相同，同時(shí)指紋鑒定的花費(fèi)較小。所以其作為身份鑒定的一種方法，未來(lái)具有很好的應(yīng)用前景。

二、指紋識(shí)別系統(tǒng)原理

指紋取像、預(yù)處理與特征提取、匹配、數(shù)據(jù)庫(kù)管理這5個(gè)主要部分組成一個(gè)典型的指紋識(shí)別系統(tǒng)。大型的指紋識(shí)別系統(tǒng)還要包含圖像壓縮和證實(shí)兩大部分。它包括2個(gè)主要模塊：訓(xùn)練模塊、鑒別模塊。

2.1訓(xùn)練模塊

主要是負(fù)責(zé)采集指紋數(shù)據(jù)以及提取代表這些數(shù)據(jù)的特征，然后將相關(guān)的身份信息和特征存入數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)模塊中，先要通過(guò)取向設(shè)備獲得指紋圖像，之后用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，其中圖像的預(yù)處理和特征提取主要包括方向圖計(jì)算、圖像增強(qiáng)、二值化、細(xì)化、特征提取和后處理這幾個(gè)步驟。預(yù)處理主要是為了通過(guò)輸入指紋圖像的質(zhì)量來(lái)提高特征提取的準(zhǔn)確性。一般原始指紋圖像有多斷紋、噪聲或紋線(xiàn)模糊等，因此需要使用濾波技術(shù)進(jìn)行圖像增強(qiáng)來(lái)進(jìn)一步改善圖像質(zhì)量。因?yàn)橹讣y特征只是包含在紋線(xiàn)的形狀結(jié)構(gòu)中，因此，通過(guò)細(xì)化和二值化把寬度不同、深淺不一的紋線(xiàn)變成灰度相同的單像素寬的細(xì)紋線(xiàn)，這樣便于特征的提取。通過(guò)相應(yīng)的處理算法自動(dòng)提取經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的指紋圖像全局特征和細(xì)節(jié)特征。而且對(duì)于提取后的特征還需要進(jìn)行后期的處理，這樣可以去掉假的特征。

2.2鑒別模塊

其主要是用來(lái)采集一些待識(shí)別樣本的生物統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，然后提取特征，之后根據(jù)提取的特征在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行檢索，進(jìn)而找到最佳的匹配（鑒定模式），還可以依據(jù)用戶(hù)的身份，從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出相應(yīng)的特征，然后決定它們是否相匹配。由于指紋主要是利用細(xì)節(jié)特征來(lái)進(jìn)行匹配，同時(shí)輸入指紋特征的時(shí)候可能存在著不同程度的扭曲和變形，因此在匹配之前，我們必須校正指紋的特征，這樣才能與數(shù)據(jù)庫(kù)中的特征進(jìn)行匹配。

三、指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

3.1在刑偵領(lǐng)域

在刑偵方面，利用指紋識(shí)別系統(tǒng)可進(jìn)行十指查現(xiàn)場(chǎng)、十指查十指、現(xiàn)場(chǎng)查十指及現(xiàn)場(chǎng)查現(xiàn)場(chǎng)。十指查現(xiàn)場(chǎng)就是把已知道的罪犯?jìng)€(gè)人身份的十指指紋和所保存的現(xiàn)場(chǎng)指紋作對(duì)比，來(lái)此人是否有前科。十指查十指是把待查的十指指紋和數(shù)據(jù)庫(kù)中已知指紋作對(duì)比，來(lái)確定待查指紋的個(gè)人身份。現(xiàn)場(chǎng)查十指是把待查的現(xiàn)場(chǎng)指紋和數(shù)據(jù)庫(kù)中已知罪犯的十指指紋作對(duì)比，來(lái)進(jìn)一步確定犯罪嫌疑人。現(xiàn)場(chǎng)查現(xiàn)場(chǎng)是把還沒(méi)有確定的現(xiàn)場(chǎng)指紋與其他未確定的現(xiàn)場(chǎng)指紋作對(duì)比，來(lái)確定它們之間的聯(lián)系。刑偵用指紋識(shí)別系統(tǒng)的特點(diǎn)是：（1）能夠高效地進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而在非常大的范圍內(nèi)進(jìn)行指紋信息的共享；（2）可以管理幾十萬(wàn)乃至上百萬(wàn)人的十指指紋；（3）可以通過(guò)和其它信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，最終形成一個(gè)綜合的犯罪信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；（4）能很快的從指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中查找到按壓指紋或現(xiàn)場(chǎng)指紋，從而獲得犯罪嫌疑人的信息。這種指紋識(shí)別系統(tǒng)在西方國(guó)家的刑偵部門(mén)中的應(yīng)用很廣泛。

3.2在民用領(lǐng)域

在民用領(lǐng)域方面，指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用也很廣泛。現(xiàn)在國(guó)外主要有以下幾方面的應(yīng)用：（1）醫(yī)療方面：如個(gè)人醫(yī)療檔案管理、獻(xiàn)血輸血管理等；（2）金融安全方面：如指紋保險(xiǎn)箱、指紋終端、指紋儲(chǔ)蓄卡、指紋智能卡、交易終端客戶(hù)身份確認(rèn)、大額取款客戶(hù)身份確認(rèn)、遠(yuǎn)程交易身份確認(rèn)等；（3）數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域：加密技術(shù)就是研究數(shù)據(jù)的加密和解密和它的變換技術(shù)，它是信息安全傳輸?shù)谋匾侄巍Ｖ讣y識(shí)別技術(shù)作為生物密鑰，可以對(duì)加密傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行二次加密，以便增加安全性。（4）將指紋識(shí)別技術(shù)同IC卡結(jié)合起來(lái)，這種技術(shù)是在加密持卡人的指紋信息之后，然后存儲(chǔ)在IC卡上，同時(shí)將指紋識(shí)別系統(tǒng)裝在IC卡的讀卡機(jī)上，當(dāng)卡上的信息被讀卡機(jī)讀取的時(shí)候，那么就會(huì)快速地將持卡者的指紋讀入，持卡人的身份通過(guò)比對(duì)后就能夠得到有效地鑒別。

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