指纹识别技术作为一种身份认证和鉴别技术,历史悠久,现代社会更是把指纹识别作为司法鉴定和刑事侦查的重要手段。指纹尽管只是人体皮肤的一小部分,却蕴含了大量的身份信息。指纹的纹线在纹纹状、交叉点和断点上是各不相同的。依靠特征的唯一性,可以将一个人与他的指纹对应起来,从而验证其身份的真实性。同时随着计算机技术与信息处理技术的飞速发展,指纹识别技术正越来越多的应用到平常生活中。
1.1 指纹识别发展历史
指纹识别具有悠久历史,考古发现,公元前6000年的一些黏土陶器上带有陶艺匠人的指纹,同时中国的一些古文献上印有起草者大拇指指纹的印记等,表明人们已经开始应用指纹作为身份鉴别的依据 。
1684年,一篇最早的关于指纹的科学论文发表,作为指纹形态学家作者Grew,对指纹中的孔、脊和谷的系统研究结果进行了阐述。从那时起,很多研究者都投入了大量的精力致力于指纹和指纹识别的研究。在1788年,Mayer给出了定义了很多指纹中脊的特征的关于解剖学形式的详细报告。1823年,Purkinje提出了最早指纹分类方案,他按照指纹中脊的外形将指纹分为九类。1880年,指纹的唯一性猜想由Fauld提出。1892年,Francis Galton透彻、深入的阐述了在指纹识别方面专家长期的研究成果,指纹唯一性和不变性的理论基础得以建立,两枚不同指纹的通过计算得出相识的概率是640亿分之一。Francis Galton对大容量指纹数据库的分类系统进行了设计,同时提出比对指纹采用 Galton点(细节点),这种细节点的比对方法一直被沿用至今。1899年,著名的Henry指纹分类体系被Edward Henry确立,并在总结前人研究成果的基础上,提出了基于指纹细节特征匹配识别(Minutia-Based)的理论,今天指纹识别算法的主流仍是基于Minutia-Based的。
20世纪60年代,随着计算机图形处理技术的发展,人们开始研究基于计算机来进行指纹识别的技术——自动指纹识别系统(automated fingerprint identification system)简称AFIS。20世纪70年代,因为指纹模式识别理论和计算机设备的广泛应用的发展,使计算机指纹自动识别系统的性能日渐完善。
世界各国目前都在争先研究和开发可用的指纹识别系统。加拿大警方在70年代末首次应用激光进行指纹检验;在80年代指纹核对机被日本立石电机公司研制了出来,美国人福勒设计出了电子式的指纹检验系统;日本NEC在1982年首次向警方提供自动指纹识别系统;在澳大利亚,指纹识别仪已被广泛应用在ATM机上;在美国,除军事设施外,五角大楼、政府实验室、银行、监狱和商业部门也广泛使用了自动指纹识别系统。当今,指纹识别系统更是成为身份验证的主要工具。
1.2 指纹识别特点源'自:优尔`!论~文'网www.youerw.com
基于指纹的生物识别技术是应用最早的生物识别技术。指纹是指分布在人体手指表面凹凸不平的纹线。指纹的结构是在胎儿期形成的,不仅与遗传因素有关,还受母体环境的影响。因此,即使是同卵双胎,其指纹也会有明显的差异。与一般的图像相比,指纹图像具有较强的纹理特性,通常由交替出现的、宽度大致相同的脊和谷组成,通过识别其中的脊末梢和分支点等特征,可以达到鉴别个人身份的目的。通常情况下,如果有大于12个特征完全匹配,则认为两枚指纹完全一致。
与其他生物识别技术相比,指纹识别技术具有以下特点:
(1)指纹具有唯一性和稳定性,不会随年龄的增长和身体健康状况的变化而改变。
(2)指纹取样设备种类繁多,并且价格低廉。