指紋識別技術及其應用研究

【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，同時指紋鑒定的花費較小，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，未來具有很好的應用前景。本文首先分析了指紋識別系統原理，其次分析了指紋識別技術的應用，具有一定的參考價值。

【關鍵詞】指紋識別技術應用指紋特征

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，同時指紋鑒定的花費較小。所以其作為身份鑒定的一種方法，未來具有很好的應用前景。

二、指紋識別系統原理

指紋取像、預處理與特征提取、匹配、數據庫管理這5個主要部分組成一個典型的指紋識別系統。大型的指紋識別系統還要包含圖像壓縮和證實兩大部分。它包括2個主要模塊：訓練模塊、鑒別模塊。

2.1訓練模塊

主要是負責采集指紋數據以及提取代表這些數據的特征，然后將相關的身份信息和特征存入數據庫。這個模塊中，先要通過取向設備獲得指紋圖像，之后用計算機進行處理，其中圖像的預處理和特征提取主要包括方向圖計算、圖像增強、二值化、細化、特征提取和后處理這幾個步驟。預處理主要是為了通過輸入指紋圖像的質量來提高特征提取的準確性。一般原始指紋圖像有多斷紋、噪聲或紋線模糊等，因此需要使用濾波技術進行圖像增強來進一步改善圖像質量。因為指紋特征只是包含在紋線的形狀結構中，因此，通過細化和二值化把寬度不同、深淺不一的紋線變成灰度相同的單像素寬的細紋線，這樣便于特征的提取。通過相應的處理算法自動提取經過預處理后的指紋圖像全局特征和細節特征。而且對于提取后的特征還需要進行后期的處理，這樣可以去掉假的特征。

2.2鑒別模塊

其主要是用來采集一些待識別樣本的生物統計數據，然后提取特征，之后根據提取的特征在數據庫中進行檢索，進而找到最佳的匹配（鑒定模式），還可以依據用戶的身份，從數據庫中調出相應的特征，然后決定它們是否相匹配。由于指紋主要是利用細節特征來進行匹配，同時輸入指紋特征的時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，這樣才能與數據庫中的特征進行匹配。

三、指紋識別技術的應用

3.1在刑偵領域

在刑偵方面，利用指紋識別系統可進行十指查現場、十指查十指、現場查十指及現場查現場。十指查現場就是把已知道的罪犯個人身份的十指指紋和所保存的現場指紋作對比，來此人是否有前科。十指查十指是把待查的十指指紋和數據庫中已知指紋作對比，來確定待查指紋的個人身份。現場查十指是把待查的現場指紋和數據庫中已知罪犯的十指指紋作對比，來進一步確定犯罪嫌疑人。現場查現場是把還沒有確定的現場指紋與其他未確定的現場指紋作對比，來確定它們之間的聯系。刑偵用指紋識別系統的特點是：（1）能夠高效地進行聯網，進而在非常大的范圍內進行指紋信息的共享；（2）可以管理幾十萬乃至上百萬人的十指指紋；（3）可以通過和其它信息系統聯網，最終形成一個綜合的犯罪信息網絡系統；（4）能很快的從指紋數據庫中查找到按壓指紋或現場指紋，從而獲得犯罪嫌疑人的信息。這種指紋識別系統在西方國家的刑偵部門中的應用很廣泛。

3.2在民用領域

在民用領域方面，指紋識別技術的應用也很廣泛。現在國外主要有以下幾方面的應用：（1）醫療方面：如個人醫療檔案管理、獻血輸血管理等；（2）金融安全方面：如指紋保險箱、指紋終端、指紋儲蓄卡、指紋智能卡、交易終端客戶身份確認、大額取款客戶身份確認、遠程交易身份確認等；（3）數據通信領域：加密技術就是研究數據的加密和解密和它的變換技術，它是信息安全傳輸的必要手段。指紋識別技術作為生物密鑰，可以對加密傳輸數據進行二次加密，以便增加安全性。（4）將指紋識別技術同IC卡結合起來，這種技術是在加密持卡人的指紋信息之后，然后存儲在IC卡上，同時將指紋識別系統裝在IC卡的讀卡機上，當卡上的信息被讀卡機讀取的時候，那么就會快速地將持卡者的指紋讀入，持卡人的身份通過比對后就能夠得到有效地鑒別。

參考文獻

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