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指纹识别

  应用指纹进行身份认证已经有很长历史了。据考古学家证实:公元前7000年到6000年以前,指纹作为身份鉴别的工具已经在中国和古叙利亚开始应用,随着科学技术的进步,半导体传感器的出现,指纹识别系统的价格也不断下降,使得过去高高在上的指纹识别技术,终于走入了市场广大的普通民用领域,走进了普通百姓家。

  指纹是指手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力,使得我们能够用手来抓起重物。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分,但是,它蕴涵大量的信息。这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上是各不相同的,在信息处理中将它们称作"特征",医学上已经证明这些特征对于每个手指都是不同的,而且这些特征具有唯一性和永久性,因此我们就可以把一个人同他的指纹对应起来,通过比较他的指纹特征和预先保存的指纹特征,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码来唯一确认每一个人,同样的道理,我们也可以在指纹图像上找出功能类似于身份证号码的一些特征点来唯一确认一幅指纹,从而进一步确认每一个人。自动指纹识别系统(Automatic Fingerprint Identification System,简称AFIS)正是利用计算机来完成如前所述的功能,来代替当初由人来完成的复杂、费时而且准确率低的工作。自动指纹识别系统(Automatic Fingerprint Identification System,简称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,可以自动、迅速、准确地鉴别出个人身份。一般可以分成"离线部分"和"在线部分"两个部分。如图2所示。

图2:自动指纹识别系统框图

  其中离线部分包括用指纹采集仪采集指纹、提取出细节点、将细节点保存到数据库中形成指纹模板库等主要步骤。在线部分包括用指纹采集仪采集指纹、提取出细节点、然后将这些细节点与保存在数据库中模板细节点进行匹配,判断输入细节点与模板细节点是否来自同一个手指的指纹。一般来说,离线处理允许人工因素介入,可根据需要手动调整系统参数,而在线处理应完全由系统自动完成所有操作。

   指纹识别技术是目前国际公认的应用最广泛,价格最低廉、易用性最高的生物认证技术,相对于其它身份认证技术,自动指纹识别具有许多独到的信息安全优点,具体体现在一下几个方面:1)每个人的指纹是相当固定的,不会随着人的年龄的增长或身体健康程度的变化而变化,但是人的声音、面相等却存在较大变化的可能。2)指纹样本便于获取,易于开发识别系统,实用性强。目前已有标准的指纹样本库,方便了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较易实现。3)一个人的十指指纹皆不相同,这样可以方便地利用多个指纹构成多重口令,提高系统的安全性。5)指纹识别中使用的模板并非最初的指纹图,而是由指纹图中提取的关键特征,这样既使系统对模板库的存储量较小也保护了使用者的个人隐私。另外,对输入的指纹图提取关键特征后,可以大大减少网络传输的负担,便于实现异地确认,支持计算机的网络功能。

   中科院自动化所智能生物信息系统研究组和北京数字指通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。在生物特征识别邻域承担了多项国家863计划项目、国家自然科学重点基金,科学院创新基金等和国家攻关等项目,先后在PR,PRL、ICPR、AVBPA等国内外学术期刊和本领域主流会议上发表学术论文四十余篇,其最新的指纹识别算法得到了自动指纹识别算法(FVC2002)组织的认证,各项指标达到了国际第七、国内参赛单位排名第一的水平,平均相等错误率低于1.1%。指纹图像的识别准确率和识别速度已达到国际先进水平。另外,结合社会应用的实际需求,开发了各种类型的具有独立知识产权的嵌入式指纹识别模块、指纹应用系统软件等,用户反映良好。

 
 
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