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。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

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作弊当前教育考试中存在大量的舞弊现象,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”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。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

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、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