基于指纹识别技术的研究

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1、《信息识别技术》期末考试题目基于指纹识别技术的分析学名张艳专业班级3G软件12-02班学号541213140248院（系）计算机与通信工程学院完成时间2013年11月15日4基于指纹识别技术的分析【摘要】随着信息时代的发展,自动指纹识别技术已经广泛地应用于公安、海关、银行、网络安全等需要进行身份识别领域。通过对传统的验证持有物而进行身份认证的方式进行了改进, 提出了利用人体生物特征进行身份识别的更为安全和有效的方法。【关键词】指纹识别；身份认证；特征提取研究的背景及意义科学技术的迅猛发展为人类的生产生活带来了极大的便利，大大地推动了

2、现在社会的进步和发展。在网络化时代的今天，我们每个人都拥有大量的认证密码，比如开机密码、邮箱密码、银行密码、论坛登陆密码等等；并配备了各种钥匙，如门锁钥匙，汽车钥匙，保险柜钥匙等。这些都是传统的安全系统所采用的方式，随着社会的发展，其安全性越来越脆弱。而我们的生活随时都需要进行个人身份的确认和权限的认定。指纹识别是指通过计算机，利用人体固有的指纹生理特征来进行个人身份鉴别的技术。由于人体指纹具有唯一性和不变性，使得指纹识别与传统的方法如使用个人密码或者身份识别码相比，具有更高的安全性和易用性。指纹识别技术已经成为国内外研究的热点。传

3、统的基于PC的指纹识别系统由于移动性差、功耗高等缺点限制了其在民用领域的应用和推广。因此，开发低功耗、高性能、移动性强的嵌入式指纹识别系统具有现实的实用意义和广泛的应用前景。指纹识别技术特点相对于其它生物识别认证技术而言，自动指纹识别是一种更为理想的身份确认技术，因为指纹相对于其它几种生物特征具有以下一些独特的性质：(1)互异性；世界上两个指纹完全相同的概率小于10-9，几乎为零。(2)不变性；人的指纹特征不随年龄的增长和胖瘦或其他情况的改变而改变。(3)具有和主体永不分离性；这样对主体身份的识别更具真实性。(4)指纹的使用比起其它

4、证卡来说更快捷、安全准确、无干扰，可实现快速登录注册。(5)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。(6)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，这样使系统对模板库的存储量较小。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。4指纹识别技术发展现状指纹识别算法的研究方向主要分为：基于图像的识别算法和基于特征的识别算法。基于图像的识别算法认为，指纹图像的频域和空域信息可以用来唯一表示并识别不同的指纹。它是一种

5、使用全局信息进行识别的方法，例如使用指纹图像的Fourier频谱来表示和识别指纹。这类算法的问题在于图像特征难以定义和匹配，因此算法的拒识率和误识率较高。基于特征的指纹识别算法是找到并比对指纹的特征[3]。指纹特征的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征。目前大多数的自动指纹识别系统使用的都是这类算法。指纹特征多种多样，有特征点、奇异点、域方向图、脊线数目，甚至脊线线型等。对应的匹配方法可以分为：基于点模式的匹配，基于脊线的匹配，基于纹理的匹配以及多种细节特征混合的匹配方法。大多数基于特征的识别算法专注于脊线上的末梢点和分叉点，该方法根据

6、各个特征点的位置和方向来表示和区分指纹，从而使指纹识别问题转化为判断两个特征点集间的最大相似度(最大重合度)的问题。提取该细节特征有多种方法：基于灰度指纹图像直接提取，基于二值图像的特征提取，基于细化图像的特征提取。目前许多公司和研究视梅在指纹识别技术领域都取得了突破性的进展，推出许多指纹识别与传统IT技术完美结合的应用产品，这些产品已经被越来越多的用户所认可。中科院自动化所智能生物信怠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，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

7、，一些公司和机构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。指纹识别技术多用于对安全性要求比较高的领域，丽在商务移动办公领域颇其建树的富圭通、三星及lBM等国际知名品牌都拥有技术与应用较为成熟的指纹识别系统。指纹识别技术的原理指纹是手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。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。指纹特征可分为两类：总体特征和局部特征。总体特征指那些用人眼直接就可以观察到的特征，包括基本纹路图案、模式区、核心点、三角点、式样线和纹数等。基

8、本纹路图案有环型、弓型、螺旋型。局部特征指指纹上的特征点，即指纹纹路上的终结点、分叉点和转折点。这些指纹特征点可用以下4种特性来描述。 (1)位置：特征点的位置通过(x,y)坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于4三角点的。 (2)