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指紋識別技術是基於哪些原理?

指紋識別技術的原理

指紋其實是比較復雜的。與人工處理不同,許多生物識別技術公司並不直接存儲指紋的圖像。多年來在各個公司及其研究機構產生了許多數字化的算法(美國有關法律認為,指紋圖像屬於個人隱私,因此不能直接存儲指紋圖像)。但指紋識別算法最終都歸結為在指紋圖像上找到並比對指紋的特征。

指紋的特征

我們定義了指紋的兩類特征來進行指紋的驗證:總體特征和局部特征。總體特征是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

環型(loop),

弓型(arch),

螺旋型(whorl)。其他的指紋圖案都基於這三種基本圖案。僅僅依靠圖案類型來分辨指紋是遠遠不夠的,這只是壹個粗略的分類,但通過分類使得在大數據庫中搜尋指紋更為方便。

模式區(Pattern

Area)模式區是指指紋上包括了總體特征的區域,即從模式區就能夠分辨出指紋是屬於那壹種類型的。有的指紋識別算法只使用模式區的數據。

Aetex

的指紋識別算法使用了所取得的完整指紋而不僅僅是模式區進行分析和識別。

核心點(Core

Point)核心點位於指紋紋路的漸進中心,它用於讀取指紋和比對指紋時的參考點。

三角點(Delta)三角點位於從核心點開始的第壹個分叉點或者斷點、或者兩條紋路會聚處、孤立點、折轉處,或者指向這些奇異點。三角點提供了指紋紋路的計數和跟蹤的開始之處。

式樣線(Type

Lines)式樣線是在指包圍模式區的紋路線開始平行的地方所出現的交叉紋路,式樣線通常很短就中斷了,但它的外側線開始連續延伸。

紋數(Ridge

Count)指模式區內指紋紋路的數量。在計算指紋的紋數時,壹般先在連接核心點和三角點,這條連線與指紋紋路相交的數量即可認為是指紋的紋數。

局部特征

局部特征是指指紋上的節點。兩枚指紋經常會具有相同的總體特征,但它們的局部特征--節點,卻不可能完全相同

節點(Minutia

Points)指紋紋路並不是連續的,平滑筆直的,而是經常出現中斷、分叉或打折。這些斷點、分叉點和轉折點就稱為"節點"。就是這些節點提供了指紋唯壹性的確認信息。

指紋上的節點有四種不同特性:

1.

分類

-

節點有以下幾種類型,最典型的是終結點和分叉點

A.

終結點(Ending)

--

壹條紋路在此終結。

B.

分叉點(Bifurcation)

--

壹條紋路在此分開成為兩條或更多的紋路。

C.

分歧點(Ridge

Divergence)

--

兩條平行的紋路在此分開。

D.

孤立點(Dot

or

Island)

--

壹條特別短的紋路,以至於成為壹點

E.

環點(Enclosure)

--

壹條紋路分開成為兩條之後,立即有合並成為壹條,這樣形成的壹個小環稱為環點

F.

短紋(Short

Ridge)

--

壹端較短但不至於成為壹點的紋路,

2.

方向(Orientation)

--

節點可以朝著壹定的方向。

3.

曲率(Curvature)

--

描述紋路方向改變的速度。

4.

位置(Position)

--

節點的位置通過(x,y)坐標來描述,可以是絕對的,也可以是相對於三角點或特征點的。