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指纹识别原理是什么 带你读懂指纹识别技术
时间:2024-12-23 20:29:54
答案

指纹是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线。这些纹线以规律的方式排列,形成不同的纹型。每个指纹都有独特的细节特征点,包括纹线的起点、终点、结合点和分叉点。指纹识别技术通过分析这些特征点,提取特征值,实现身份认证。

指纹识别系统包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对等模块。首先,通过指纹采集仪获取指纹图像。指纹采集仪主要分为划擦式和按压式两种,信号采集原理包括光学式、压敏式、电容式、电感式、热敏式和超声波式。公安行业常采用滚动捺印指纹。

获取指纹图像后,系统对其进行处理。指纹图像压缩方法包括JPEG、WSQ、EZW等,用于减少存储空间。预处理过程包括归一化、图像分割、增强、二值化和细化,目的是改善图像质量,提高特征提取准确性。

指纹特征提取分为纹型分类和细节特征提取。纹型包括弓形纹、箕形纹、斗形纹和杂形纹。细节特征包括纹线的起点、终点、结合点和分叉点。从预处理后的图像中提取这些特征点的信息,包括类型、坐标、方向等参数。常用的细节特征包括端点、分叉点、孤立点、短分叉和环等。

指纹匹配是将现场采集的指纹特征与指纹库中的特征相比较,判断是否属于同一指纹。匹配过程包括纹形粗匹配和形态、细节特征精确匹配。根据应用的不同,可以对指纹相似性得分进行排序或给出判决结果。

指纹对比有两种方式:一对一比对和一对多比对。一对一比对是根据用户ID从指纹库中检索出待对比的用户指纹,再与新采集的指纹比对。一对多比对是新采集的指纹与指纹库中的所有指纹逐一比对。

指纹识别技术的主要优点包括指纹的独特性和复杂度,可以提供用于鉴别的足够特征;登记更多指纹、鉴别更多手指,最多可以多达十个;扫描指纹速度快,使用方便;直接接触是读取人体生物特征最可靠的方法;指纹采集头可以小型化,价格低廉。

指纹识别技术的主要缺点包括某些人或某些群体的指纹特征少,难成像;双手长期徒手工作业的人们手指若有丝毫破损或干湿环境里、沾有异物;在严寒区域或严寒气候下,以及长时间带手套的环境中,指纹识别变得不那么便利;某些人害怕“将指纹记录在案”;实际上,指纹鉴别技术可以不存储含有指纹图像的数据,而只存储加密的指纹特征数据;每一次使用指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕,这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性;指纹是用户的重要个人信息,某些应用场合用户担心信息泄漏。

指纹识别技术已在消费电子、安防、打卡机等产业中广泛应用。我国第二代身份证早已实现指纹采集,各大智能手机的指纹解锁功能也已经使用多年。技术不断革新,通过时间和实践的检验,指纹识别技术的应用越来越广泛。

指纹识别技术虽然应用广泛,但破解也相对容易。可以制作指模破解。

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