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一. 概述 指紋識別技術(shù)主要涉及四個功能：讀取指紋圖像、提取**征、保存數(shù)據(jù)和比對。 在一開始，**指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像，取到指紋圖像之后，要對原始圖像進行初步的處理，使之更清晰。 接下來，指紋辨識軟件建立指紋的數(shù)字表示——**征數(shù)據(jù)，一種單方向的轉(zhuǎn)換，可以從指紋轉(zhuǎn)換成**征數(shù)據(jù)但不能從**征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為指紋，而兩枚不同的指紋**產(chǎn)生相同的**征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱為“節(jié)點”（minutiae）的數(shù)據(jù)點，也就是那些指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標位置，這些點同時具有七種以上的**性**征。因為通常手指上平均具有70個節(jié)點，所以這種方法會產(chǎn)生大約490個數(shù)據(jù)。 有的算法把節(jié)點和方向信息組合產(chǎn)生了**的數(shù)據(jù)，這些方向信息表明了各個節(jié)點之間的關(guān)系，也有的算法還處理整幅指紋圖像。總之，這些數(shù)據(jù)，通常稱為模板，保存為1K大小的記錄。無論它們是怎樣組成的，至今仍然沒有一種模板的**，也沒有一種公布的抽象算法，而是各個廠商自行其是。 **，**計算機模糊比較的方法，把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，**終得到兩個指紋的匹配結(jié)果。 二. 取得指紋圖像 1.取象設(shè)備原理 取像設(shè)備分成兩類：光學、硅晶體傳感器和其他。 光學取像設(shè)備有**悠久的歷史，可以追溯到20世紀70年代。依據(jù)的是光的全反射原理(FTIR)。光線照到壓有指紋的玻璃表面，反射光線由CCD去**，反射光的數(shù)量依賴于壓在玻璃表面指紋的脊和谷的深度和皮膚與玻璃間的油脂。光線經(jīng)玻璃設(shè)到谷后反射到CCD，而設(shè)到脊后則不反射到CCD（確切的是脊上的液體反光的）。 由于**近光學設(shè)備的革新，**大地降低了設(shè)備的體積。**近90年代中期，傳感器可以裝在6x3x6英寸的盒子里，在不久的將來更小的設(shè)備是3x1x1英寸。這些進展取決于多種光學技術(shù)的發(fā)展而不是FTIR的發(fā)展。例如：纖維光被用來捕捉指紋圖像。纖維光束垂直射到指紋的表面，他照亮指紋并探測反射光。另一個方案是把含有一微型三棱鏡矩陣的表面安裝在彈性的平面上，當手指壓在此表面上時，由于脊和谷的壓力不同而改變了微型三棱鏡的表面，這些變化**三棱鏡光的反射而反映出來。 應(yīng)用晶體傳感器是**近在市場上才出現(xiàn)的，盡管它在傳奇文學作品中已經(jīng)出現(xiàn)近20年。這些含有微型晶體的平面**多種技術(shù)來繪制指紋圖像。電容傳感器**電子度量被設(shè)計來捕捉指紋。電容設(shè)備能結(jié)合大約100,000導(dǎo)體金屬陣列的傳感器，其外面是**緣的表面，當用戶的手指放在上面時，皮膚組成了電容陣列的另一面。電容器的電容值由于金屬間的距離而變化，這里指的是脊（近的）和谷（遠的）之間的距離。壓感式表面的**層是具有彈性的壓感介質(zhì)材料，他們依照指紋的外表地形（凹凸）轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電子信號。溫度感應(yīng)傳感器被設(shè)計為感應(yīng)壓在設(shè)備上的脊和遠離設(shè)備的谷溫度的不同。 超聲波掃描被**是指紋取像技術(shù)中非常好的一類。很像光學掃描的激光，超聲波掃描指紋的表面。緊接著，接收設(shè)備**了其反射信號，測量他的范圍，得到脊的深度。不像光學掃描，積累在皮膚上的臟物和油脂對超音速**的圖象影響不大，所以這樣的圖象是實際脊地形（凹凸）的真實反映。 由于巨大的指紋辨別市場，如果想指紋識別在商業(yè)上的巨大成功，三個因素中的兩個因素是非常重要的，它們是**格和緊湊的體積（另外一個是上面談到的識別率）。90年代初到后期，取像設(shè)備的價格已經(jīng)劇烈的下降，制造商**近又承諾，在**近幾年后，又要進行大幅度**。至于體積，上面已經(jīng)提到光學傳感器的體積從6x3x3英寸降到3x1x1英寸。應(yīng)用晶體的傳感器的體積差不多是這樣或者更小。在晶片上，集成電路的技術(shù)越來越高（如：數(shù)字化電路把指紋信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號強度），系統(tǒng)體積將越來越小，晶體傳感器的體積接近與手指大小所需要的體積，其長寬大約是1x1英寸高不到1英寸。 在晶體傳感器之前，一些沒有用到的機能是局部調(diào)整、軟件控制、自動**控制(AGC)技術(shù)。對于大多數(shù)光學設(shè)備，只能**人工調(diào)整來改變圖像的質(zhì)量。然而，晶體傳感器提供自動調(diào)節(jié)象素，行以及局部范圍的敏感程度，從而提高圖像的質(zhì)量。AGC在不同的環(huán)境下結(jié)合反饋的信息產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。例如，一個不清晰（對比度差）的圖像，如干燥的指紋，能夠被感覺并增強靈敏度，在捕捉的瞬間產(chǎn)生清晰的圖像（對比度好）；由于提供了局部調(diào)整的能力，圖象不清晰（對比度差）的區(qū)域也能夠被**到（如：手指壓得較輕的地方）并在捕捉的瞬間為這些象素提高靈敏度。 光學掃描也有自己的優(yōu)勢。其中之一在較大的模型可以做較大指紋取像區(qū)域。而制造較大的應(yīng)用晶體傳感器的指紋取像區(qū)域是非常昂貴的，所以應(yīng)用晶體傳感器的指紋取像區(qū)域小于1平方英寸，而光學掃描的指紋取像區(qū)域等于或大于1平方英寸。然而這個對于較小的光學掃描設(shè)備并不是優(yōu)勢。較小的光學掃描也是較小指紋取像區(qū)域，這是因為較大的指紋取像區(qū)域需要較長的焦點長度，所以要有較大包裝，否則如果較大的取像區(qū)域使用較小的包裝，則光學掃描設(shè)備會受到圖象邊緣線形扭曲的影響。 晶體傳感器技術(shù)**重要的弱點在于，它們?nèi)菀资艿届o電的影響，這使得晶體傳感器有時會取不到圖象，甚至會被損壞，另外，它們并不象玻璃一樣耐磨損，從而影響了使用壽命。 總之，各種技術(shù)都具有它們各自的優(yōu)勢，也有各自的缺點。我們在下面給出三種主要技術(shù)的比較。 比較項目 光學全反射技術(shù) 硅晶體電容傳感技術(shù) 超聲波掃描 體積 大 小 中 耐用性 非常耐用 容易損壞 一般 成像能力 干手指差，但汗多的和稍臟的手指成像模糊 干手指好，但汗多的和稍臟的手指不能成像 非常好 耗電 較多 較少 較多 成本 低 低 很高 2. 圖象增強 剛**的圖像有很多噪音。這主要由于平時的工作和環(huán)境引起的，比如，手指被弄臟，手指有刀傷、疤、痕、干燥、濕潤或撕破等。圖象增強是減弱噪音，增強脊和谷的對比度。想得到比較干凈清晰的圖像并不是容易的事情。為這個目標而為處理指紋圖像所涉及的操作是設(shè)計一個適合、匹配的濾鏡和恰當?shù)拈y值。 指紋還有一些其他的有用的信息。比如：類似于脊的“多余的部分”，即使一些**別的脊不連續(xù)，但仍可**是脊的一部分，從而決定他的走向。我們可以利用這些“多余的信息”。 有很多圖象增強的方法。大多數(shù)是**過濾圖像與脊局部方向相匹配。圖像**先分成幾個小區(qū)域（窗口），并在每個區(qū)域上計算出脊的局部方向來決定方向圖。可以由空間域處理，或經(jīng)過快速2維傅立葉變換后的頻域處理來得到每個小窗口上的局部方向。 設(shè)計合適的，相匹配的濾鏡，使之實用于圖象上所有的象素（空間場是其中的一個）。依據(jù)每個象素處脊的局部走向，濾鏡應(yīng)增強在同一方向脊的走向，并且在同一位置，減弱任何不同于脊的方向。后者含有橫跨脊的噪音，所以其垂直于脊的局部方向上的那些不正確的“橋”會被濾鏡過濾掉。所以，合適的、匹配的濾鏡可以恰到好處地確定脊局部走向的自身的方向，它應(yīng)該增強或匹配脊而不是噪音。 圖象增強，噪音減弱后，我們準備開始選取一些脊。雖然，在原始灰階圖像中，其強度是不同的而按一定的梯度分布，但它們真實的信息被簡單化為二元：脊及其相對的背景。二元操作使一個灰階圖像變成二元圖象，圖象在強度層次上從原始的256色（8-bits）降為2色(1-bits)。圖像二元化后，隨后的處理就會比較容易。 二元化的困難在于，并不是所有的指紋圖像有相同的閥值，所以一般不采取從單**的強度入手，而且單一的圖象的對照物是變化的，比如，手在中心地帶按的比較緊。因此一個叫“局部自適應(yīng)的閥值（locally adaptive thresholding）”的方法被用來決定局部圖像強度的閥值。

門禁考勤   智能卡門鎖 門禁配件(電插鎖、磁力鎖、電源電鎖、玻璃門夾...) 計數(shù)消費 停車場 電梯控制 水控、電控   智能洗衣機 智能卡飲水機 會議簽到   證卡制作(IC、ID卡)   電子巡更 （參見“安防報警系統(tǒng)”）