指纹识别技术探究

指纹识别技术探究

作者：杜彦蕊 李 丹

来源：《中国教育技术装备》2010年第03期

指纹特征独一无二且终生不变,可以替代密码识别个人身份。指纹识别技术广泛应用于生活的各个领域。本文较详细地介绍了指纹识别技术的基本原理及最新应用。

指纹识别主要根据人体指纹的纹路、细节特征等信息对个人身份进行鉴定。由于指纹特征的唯一性、稳定性、安全易用性,指纹识别技术已经成为应用最广泛、发展最成熟的生物识别技术,并且广泛地应用于社会生活与经济生活中。

1 指纹识别特征

指纹识别技术能够得到广泛的应用,取决于指纹的特点:1)指纹特征的普遍性,这种特征是每个人都具有的;2)指纹特征的唯一性,每个人的指纹是独一无二,任意两人之间不存在相同的手指指纹;3)指纹特征的稳定性,每个人的指纹是相当固定的,很难发生变化;4)指纹特征的便于采集性,指纹可以方便地获得并量化这些特征。

2 指纹识别基本原理

指纹识别是要确定2枚指纹是否来自同一个手指。目前最常用的方法是用提出的指纹细节点模型来做细节匹配,它利用指纹脊线的端点和分叉点来鉴定指纹。

就识别过程而言,一个指纹识别系统一般包括4个部分:指纹图像采集、指纹图像预处理、指纹图像特征提取、指纹图像匹配。

2.1 指纹图像采集指纹图像采集通过指纹读取设备读取人体指纹图像,采集到的指纹图像的质量好坏直接影响到后续图像的处理。高质量的指纹图像可以简化指纹图像的处理算法,提高识别率,减小拒识率。

2.2 指纹图像预处理获取到指纹图像之后,要对原始图像进行预处理。预处理一般包括指纹图像的分割、锐化、二值化、细化等。预处理是指纹识别过程中关键的一步,预处理的好坏直接影响指纹识别系统的可行性和准确性。

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2.3 指纹图像特征提取预处理后要对指纹图像进行特征提取,指纹特征分为2大类,一类是全局结构特征,一类是细节特征。全局结构特征主要用来进行指纹分类,以减少查询匹配时间。细节特征着眼于指纹的精确匹配,可唯一地识别一个指纹。细节特征的提取就是在指纹图像中找到脊线的端点和分叉点2个细节特征。特征提取后,得到以下信息:1)细节点的x,y坐标;2)细节点的方向,这个方向定义为该细节点所在的局部脊线的方向;3)细节点的类型,即脊线末梢或脊线分支;4)细节点对应的脊线。

2.4 指纹图像匹配最后,通过计算机模糊比较的方法,把2个指纹的模板进行比较,计算出它们的相似程度,最终得到2个指纹的匹配结果。

3 指纹识别技术的主要指标

指纹识别系统的好坏主要由以下2个指标来评价。

1)拒识率(false rejection rate,FRR):把应该相互匹配成功的指纹当成不能匹配的指纹的概率。

2)误识率(false accept rate,FAR):把不应该匹配的指纹当成匹配的指纹的概率。 对于一个已有的系统而言,通过设定不同的系统阈值,就可以看出这2个指标是互为相关的,FRR与FAR成反比关系。

4 指纹识别技术的应用

指纹识别作为当前最成熟稳定的生物识别技术有着广泛的应用范围,它逐渐由原来的军用转入民用,遍及诸多领域。

4.1 利用指纹识别技术防范替考作弊当前教育考试中存在大量的替考舞弊现象,严重影响教育考试的公平性和公信力。针对此种现象,将指纹识别技术应用在考试管理中防范“硬替考”是行之有效的一种方法。

4.2 指纹识别技术应用于图书馆借书证管理可以消除借书证易损坏、易被盗用以及丢失后挂失补办难的缺点。应用指纹识别技术可使图书借阅更方便、快捷、安全,信息准确度更高。

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4.3 指纹识别技术应用于社会福利系统通过比对申领人的指纹,可杜绝各种冒领、骗领养老金、保险金现象的发生。

另外还有很多应用系统,如指纹门禁系统、指纹考勤系统、银行指纹储蓄系统、银行指纹保管箱、指纹医疗保险系统、计划生育指纹管理系统、幼儿接送指纹管理系统、指纹献血管理系统、证券交易指纹系统、指纹枪械管理系统、驾驶员指纹管理系统等。 5 结束语

指纹识别技术的广泛应用,可杜绝一些不良社会现象的发生,而且提高工作和生活的安全保密性,使现代生活更便捷、更安心。 参考文献

[1]孙瑜,孙永辉.利用指纹识别技术防范替考作弊初探[J].齐齐哈尔医学院学报,2009,30(7):849-850

[2]王承忠.指纹识别技术在图书馆借书证管理中的应用研究[J].科技情报开发与经济,2009,19(22):13-14

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