什么是指纹技术?

纹理是指手指末端前部皮肤上凹凸不平产生的纹理。这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力,使我们能够用手抓住重物。指纹虽然只是人体皮肤的一小部分,但却包含了很多信息。这些皮肤线在图案、断点和交叉点上是不同的,在信息处理中它们被称为“特征”。医学上已经证明,这些特征对于每个手指来说都是不同的,而且是唯一的、永久的,所以我们可以把一个人和他的指纹联系起来,通过他的指纹特征和预存的指纹特征进行比对,就可以验证他的真实身份。

在日常生活中,我们可以通过身份证号来唯一识别每个人。同样,我们也可以在指纹图像上找到一些功能类似于身份证号的特征点来唯一识别一个指纹,从而进一步识别每个人。自动指纹识别系统(AFIS)就是利用计算机来完成上述功能,而不是由人来完成复杂、费时、准确率低的工作。自动指纹识别系统(AFIS)通过特殊的光电转换设备和计算机图像处理技术,对活体指纹进行采集、分析和比对,能够自动、快速、准确地识别个人身份。一般可分为“线下部分”和“线上部分”。如图2所示。

离线部分的主要步骤是用指纹采集器采集指纹,提取细节点,将细节点保存在数据库中,形成指纹模板库。在线部分包括用指纹采集器采集指纹,提取细节点,然后将这些细节点与数据库中存储的模板细节点进行匹配,判断输入的细节点和模板细节点是否来自同一根手指的指纹。一般来说,离线加工允许人为因素介入,系统参数可以根据需要手动调整,而在线加工应该完全由系统自动完成。

指纹识别技术是世界上应用最广泛、最便宜、最易用的生物认证技术。与其他身份认证技术相比,自动指纹识别具有许多独特的信息安全优势,具体体现在以下几个方面:1)每个人的指纹都是相当固定的,不会随着人的年龄增长或健康状况的变化而变化,但人的声音和面部有很大的变化可能性。2)指纹样本容易获取,识别系统容易开发,实用性强。目前已经有了标准的指纹样本库,方便了身份识别系统的软件开发。另外,识别系统中完成指纹采样功能的硬件部分也很容易实现。3)一个人的十个指纹都是不同的,可以方便地利用多个指纹形成多个密码,提高了系统的安全性。5)指纹识别使用的模板不是原始的指纹图,而是从指纹图中提取的关键特征,这样即使模板库的存储量很小,系统也能保护用户的个人隐私。另外,从输入的指纹中提取关键特征后,可以大大减轻网络传输的负担,便于远程确认,支持电脑的网络功能。

中国科学院自动化研究所智能生物信息系统研究组和北京数指通信软件技术有限公司对自动指纹识别技术进行了长期的理论研究和应用系统开发。在生物特征识别领域,承担了多项国家863计划项目、国家自然科学重点基金、科学院创新基金等国家重点项目,在PR、PRL、ICPR、AVBPA等国内外学术期刊及该领域主流会议上发表学术论文40余篇。其最新的指纹识别算法已通过自动指纹识别算法(FVC2002)认证,各项指标均达到世界第七水平,国内参评单位排名第一。指纹图像的识别精度和速度达到国际先进水平。此外,结合社会应用的实际需求,开发了具有自主知识产权的各类嵌入式指纹识别模块和指纹应用系统软件,受到用户的一致好评。