自动指纹识别系统关键技术理论探究

卜 敏 王 珂

1.鄂尔多斯市公安局东胜区分局监管大队，内蒙古 鄂尔多斯 017000； 2.鄂尔多斯市公安局东胜区分局交警大队，内蒙古 鄂尔多斯 017000



自动指纹识别系统关键技术理论探究

卜 敏1王 珂2

1.鄂尔多斯市公安局东胜区分局监管大队，内蒙古 鄂尔多斯 017000； 2.鄂尔多斯市公安局东胜区分局交警大队，内蒙古 鄂尔多斯 017000

自动指纹识别系统关键技术理论的核心在于相同硬件条件下，指纹图像的预处理、指纹图像分类和指纹图像匹配三个方面，针对这三个方面的探究，先要从指纹识别的发展和自动指纹识别系统的形成谈起，再结合相关的技术实践进行理论研究，以提高自动指纹识别系统的准确性、可靠性。

自动指纹识别系统；原理和方法；图像处理；指纹分类；指纹匹配

一、自动指纹识别系统的原理和方法

通俗一点解释，自动指纹识别系统就是将采集到的指纹图像进行处理，在根据其特征从数据库中寻找可以匹配的指纹，以满足指纹识别的需要。其重要技术主要包括采集、处理、分类、匹配，以指纹的采集为例，16世纪后期，指纹才被当成一门专门的学科进行研究，当时指纹的采集技术很落后，研究的学者将其分为脊、谷、毛孔结构，以此构成了简单的指纹认识系统。直到十七世纪后期，指纹识别才有了突破性的进展，有的学者开始从解剖学的角度对人的指纹进行分析，指纹的描述理论逐渐的系统化，但这一时期指纹的采集仍然没有突破性的进展，指纹的采集操作麻烦、且不能将其直接数字化。到了十八世纪后期，指纹分类系统的完善使指纹数字化成为可能，学者将指纹的类型分为拱型、尖拱型等五类，此外，光学传感的研究进展也为指纹识别的进步起到了积极的促进作用。但这一时期，指纹采集过程复杂，准确性、可靠性都难以保障，且指纹识别的造价较高，这一项技术主要应用与一些特殊部门，如银行、警局等。此后，随着光学传感技术的发展，指纹的收集变得更加容易，指纹识别的造价也逐渐的降低。到了上世纪九十年代，半导体指传感器的研究有了很大进展，虽然这种技术采集指纹的质量还不行，但却是指纹识别系统核心技术的一大进步，随着这一技术的发展，指纹识别的关键技术取得了巨大成就。此外，超声波技术也随之发展起来，这种技术在采集指纹时能避免干、湿度，手脏等因素影响，知识目前这些技术的一些细节还不够成熟，指纹采集的完整性、准确性及分类检索效率等还有待研究和提升。

二、自动指纹识别系统关键技术理论概括与讨论

(一)指纹的图像预处理技术

指纹图像预处理技术是指在指纹识别前应用各种手段，增强指纹的可辨别性，使采集到的指纹图像有更好的质量，提高指纹图像的准确性、可靠性，例如，在采集指纹过程中，受手指力度等因素影响，指纹图像会有缺陷、变形等，如，手指力度过重，指纹图像就可能旋转变形，在识别时就会出现不准确、难识别；又如手指过于干燥，指纹图像缺陷就会较大，而手指湿度过大，指纹图像就会有水浸现象，总之，各种因素都影响着指纹图像的准确性、可靠性，这就需要在指纹识别前先对指纹图像进行预处理，使其更为清晰、可靠。在指纹预处理中，其技术理论的难点使指纹的图像质量评价，由于指纹采集的方式、方法等有较大区别，事物应用的类型也有一定的区别，所以指纹图像的质量评价目前没有统一的标准。

(二)指纹的分类技术

第一，结合指纹的宏观特征对其进行分类，尽可能准确、细致的划分指纹类别，指纹类别越多，指纹匹配过程中指纹检索的效率就越高。第二，注重观察指纹在各类别之间的分布，为之后的指纹匹配打好基础。第三，重视指纹分类的准确性、一致性，使其在不同的软硬环境下都能有效的加以利用，确保行业内、应用上的统一和准确。第四，要清楚的认识指纹分类的复杂性，应用科学的计算方法对于指纹分类进行编辑，确保指纹分类的统一性和规范性，提高指纹识别系统的效率。

(三)指纹的匹配技术

指纹匹配技术研究的是两幅指纹图像是不是来源于同一手指，在计算机硬件的支持先，先对不同人的指纹进行收集、分类、存储，在应用自动指纹识别技术时，在应用新采集的指纹图像与数据库存储的指纹图像进行对比、确认。在对比过程中，可以是一对多的对比，将一个指纹图像与数据库中多个相似的指纹图像进行比较、确定其与哪一个图像更为接近。也可以是一对一的识别，多用于验证身份等，有以上可以看出，指纹匹配过程中指纹的采集、分类对匹配的结果有很大的影响，因此，对前两种技术理论的研究非常关键。同时，要熟悉计算机智能化和人机交流等，应用模式识别理论、统计学理论、计算机语言理论等将指纹图像处理的科学、恰当，使其在不同领域的应用有更大的发展，以促进自动指纹识别技术的发展和技术革新。

三、结语

自动指纹识别系统的发展为人类社会的发展、稳定和进步作出了巨大贡献，对这一技术相关理论的研究是为了更好的促进该技术的发展，使其在指纹识别中具有更好的准确性、可靠性，为人类社会的发展、进步作出更大贡献。

[1]杨亮.影响指纹自动识别系统捺印指纹信息质量的原因及对策[J].云南警官学院学报，2013(01)：92-94.

[2]高峰.指纹识别技术的发展与应用[J].保密科学技术，2012(02)：75-76.

TP

A

卜敏(1978-)，女，汉族，本科，内蒙古自治区鄂尔多斯市公安局东胜区分局监管大队，痕迹检验工程师，研究方向：痕迹检验指纹比对；王珂(1981-)，男，汉族，本科，内蒙古自治区鄂尔多斯市公安局东胜区分局交警大队，痕迹检验助理工程师，研究方向：痕迹检验。