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指紋識別的基本原理

 

  指紋其實是比較復雜的。與人工處理不同,許多生物識別技術公司并不直接存儲指紋的圖象。多年來在各個公司及其研究機構產生了許多數字化的算法(美國有關法律認為,指紋圖象屬于個人隱私,因此不能直接處理指紋圖象)。但指紋識別算法最終都歸結為在指紋圖象上找到并比對指紋的特征。
指紋的特征
  我們定義了指紋的兩類特征來進行指紋的驗證:總體特征和局部特征。在考慮局部特征的情況下,英國學者E.R.Herry認為,只要比對13個特征點重合,就可以確認為是同一個指紋。
總體特征
總體特征是指那些用入眼直接就可以觀察到的特征,包括:
紋形
環型(loop)
弓型(arch)
螺旋型(whorl)
  其他的指紋圖案都基于這三種基本圖案。僅僅依靠紋形來分辨指紋是遠遠不夠的,這只是一個粗略的分類,通過更詳細的分類使得在大數據庫中搜尋指紋更為方便快捷。
模式區(Pattern Area)
模式區是指指紋上包括了總體特征的區域,即從模式區就能夠分辨出指紋是屬于那一種類型的。有的指紋識別算法只使用模式區的數據。 SecureTouch的指紋識別算法使用了所取得的完整指紋而不僅僅是模式區進行分析和識別。
核心點(Core Point)
核心點位于指紋紋路的漸進中心,它在讀取指紋和比對指紋時作為參考點。許多算法是基于核心點的,既只能處理和識別具有核心點的指紋。核心點對于SecureTouch的指紋識別算法很重要,但沒有核心點的指紋它仍然能夠處理。
三角點(Delta)
三角點位于從核心點開始的第一個分叉點或者斷點、或者兩條紋路會聚處、孤立點、折轉處,或者指向這些奇異點。三角點提供了指紋紋路的計數跟蹤的開始之處。
紋數(Ridge Count)
指模式區內指紋紋路的數量。在計算指紋的紋數時,一般先在連接核心點和三角點,這條連線與指紋紋路相交的數量即可認為是指紋的紋數。
局部特征
局部特征是指指紋上的節點的特征,這些具有某種特征的節點稱為特征點。兩枚指紋經?;峋哂邢嗤淖芴逄卣?,但它們的局部特征--特征點,卻不可能完全相同。
指紋紋路并不是連續的、平滑筆直的,而是經常出現中斷、分叉或打折。這些斷點、分叉點和轉折點就稱為“特征點”。就是這些特征點提供了指紋唯一性的確認信息。指紋上的節點有四種不同特性:
特征點的分類
  有以下幾種類型,最典型的是終結點和分叉點。
終結點(Ending) 一條紋路在此終結
分叉點(Bifurcation) 一條紋路在此分開成為兩條或更多的紋路
分歧點(Ridge Divergence) 兩條平行的紋路在此分開
孤立點(Dot or Island) 一條特別短的紋路,以至于成為一點
環點(Enclosure) 一條紋路分開成為兩條之后,立即有合并成為一條,這樣形成的一個小環稱為環點
短紋(Short Ridge) 一端較短但不至于成為一點的紋路
方向(Orientation)
節點可以朝著一定的方向
曲率(Curvature)
描述紋路方向改變的速度
位置(Position)
節點的位置通過(x, y)坐標來描述,可以是絕對的,也可以是相對于三角點或特征點的

 

 
 
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