發布時間：2009-09-23 23:15:00 閱讀次數：1567
指紋，由于其具有終身不變性、唯一性和方便性，已幾乎成為生物特征識別的代名詞。指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產生的紋線。紋線有規律的排列形成不同的紋型。紋線的起點、終點、結合點和分叉點，稱為指紋的細節特征點（minutiae）。指紋識別即指通過比較不同指紋的細節特征點來進行鑒別。由于每個人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區別，因此指紋可用于身份鑒定。其實，我國古代早就利用指紋（手印）來簽押。1684年，植物形態學家Grew發表了第一篇研究指紋的科學論文。1809年Bewick把自己的指紋作為商標。1823年解剖學家Purkije將指紋分為九類。1880年，Faulds在《自然》雜志提倡將指紋用于識別罪犯。1891年Galton提出著名的高爾頓分類系統。之后，英國、美國、德國等的警察部門先后采用指紋鑒別法作為身份鑒定的主要方法。隨著計算機和信息技術的發展，FBI和法國巴黎警察局于六十年代開始研究開發指紋自動識別系統（AFIS）用于刑事案件偵破。目前，世界各地的警察局已經廣泛采用了指紋自動識別系統。九十年代，用于個人身份鑒定的自動指紋識別系統得到開發和應用。
由于每次捺印的方位不完全一樣，著力點不同會帶來不同程度的變形，又存在大量模糊指紋，如何正確提取特征和實現正確匹配，是指紋識別技術的關鍵。指紋識別技術涉及圖像處理、模式識別、機器學習、計算機視覺、數學形態學、小波分析等眾多學科。
指紋識別系統是一個典型的模式識別系統，包括指紋圖像獲取、處理、特征提取和比對等模塊。
指紋圖像獲取：通過專門的指紋采集儀可以采集活體指紋圖像。目前，指紋采集儀主要有活體光學式、電容式和壓感式。對于分辨率和采集面積等技術指標，公安行業已經形成了國際和國內標準，但其他還缺少統一標準。根據采集指紋面積大體可以分為滾動捺印指紋和平面捺印指紋，公安行業普遍采用滾動捺印指紋。另外，也可以通過掃描儀、數字相機等獲取指紋圖像。
指紋圖像壓縮：大容量的指紋數據庫必須經過壓縮后存儲，以減少存儲空間。主要方法包括JPEG、WSQ、EZW等。
指紋圖像處理：包括指紋區域檢測、圖像質量判斷、方向圖和頻率估計、圖像增強、指紋圖像二值化和細化等。
指紋分類：紋型是指紋的基本分類，是按中心花紋和三角的基本形態劃分的。紋形從屬于型，以中心線的形狀定名。指紋分析法將指紋分為三大類型，九種形態。一般，指紋自動識別系統將指紋分為弓形紋（弧形紋、帳形紋）、箕形紋（左箕、右箕）、斗形紋和雜形紋等。
指紋形態和細節特征提取：指紋形態特征包括中心（上、下）和三角點（左、右）等，指紋的細節特征點主要包括紋線的起點、終點、結合點和分叉點。
指紋比對：可以根據指紋的紋形進行粗匹配，進而利用指紋形態和細節特征進行精確匹配，給出兩枚指紋的相似性得分。根據應用的不同，對指紋的相似性得分進行排序或給出是否為同一指紋的判決結果。
現在的計算機應用中，包括許多非常機密的文件保護，大都使用“用戶ID+密碼”的方法來進行用戶的身份認證和訪問控制。但是，如果一旦密碼忘記，或被別人竊取，計算機系統以及文件的安全問題就受到了威脅。
隨著科技的進步，指紋識別技術已經開始慢慢進入計算機世界中。目前許多公司和研究機構都在指紋識別技術領域取得了很大突破性進展，推出許多指紋識別與傳統IT技術完美結合的應用產品，這些產品已經被越來越多的用戶所認可。指紋識別技術多用于對安全性要求比較高的商務領域，而在商務移動辦公領域頗具建樹的富士通、三星及IBM等國際知名品牌都擁有技術與應用較為成熟的指紋識別系統，下面就對指紋識別系統在筆記本電腦中的應用進行簡單介紹。
眾所周知，在兩年前就有部分品牌的筆記本采用指紋識別技術用于用戶登錄時的身份鑒定，但是，當時推出的指紋系統屬于光學識別系統，按照現在的說法，應該屬于第一代指紋識別技術。光學指紋識別系統由于光不能穿透皮膚表層（死性皮膚層），所以只能夠掃描手指皮膚的表面，或者掃描到死性皮膚層，但不能深入真皮層。
在這種情況下，手指表面的干凈程度，直接影響到識別的效果。如果，用戶手指上粘了較多的灰塵，可能就會出現識別出錯的情況。并且，如果人們按照手指，做一個指紋手模，也可能通過識別系統，對于用戶而言，使用起來不是很安全和穩定。
因此出現了第二代電容式傳感器，電容傳感器技術是采用了交替命令的并排列和傳感器電板，交替板的形式是兩個電容板，以及指紋的山谷和山脊成為板之間的電介質。兩者之間的恒量電介質的傳感器檢測變化來生成指紋圖像。但是由于傳感器表面是使用硅材料容易損壞，導致使用壽命降低，還有它是通過指紋的山谷和山脊之間的凹凸來形成指紋圖像的，所以對臟手指、濕手指等困難手指識別率低。
發展到今天，出現第三代生物射頻指紋識別技術，射頻傳感器技術是通過傳感器本身發射出微量射頻信號，穿透手指的表皮層去控測里層的紋路，來獲得最佳的指紋圖像。因此對干手指等困難手指通過可高達99%，防偽指紋能力強，指紋敏感器的識別原理只對人的真皮皮膚有反應，從根本上杜絕了人造指紋的問題。寬溫區，適合特別寒冷或特別酷熱的地區，因為射頻傳感器產生高質量的圖像，因此射頻技術是最可靠、最有力的解決方案。除此之外，高質量圖像還允許減小傳感器，無需犧牲認證的可靠性，從而降低成本并使得射頻傳感器思想的應用到可移動和大小不受拘束的任何領域中。