指纹识别原理.ppt

取像和取像设备原理取像设备分成两类：光学、硅晶体传感器和其他取像设备原理：光学取像设备有最悠久的历史，可以追溯到20世纪70年代。依据的是光的全反射原理(FTIR)。两种指纹取像设备1.传感器可以装在6x3x6英寸的盒子里，在不久的将来更小的设备是3x1x1英寸。这些进展取决于多种光学技术的发展。例如：纤维光被用来捕捉指纹图像。纤维光束垂直射到指纹的表面，传感器种类：应用晶体传感器、电容传感器、温度感应传感器等等。2.扫描超声波扫描和光学扫描。超声波扫描，被认为是指纹取像技术中非常好的一类。很象光学扫描的激光，超声波扫描指纹的表面。紧接着，接收设备获取了其反射信号，测量他的范围，得到脊的深度。两种取像设备的比较晶体传感器：1.体积小2.提供自动调节象素缺点：1.容易受到静电的影响，这使得晶体传感器有时会取不到图像，甚至会被损坏，另外，它们并不象玻璃一样耐磨损，从而影响了使用寿命。2.制造较大的应用晶体传感器的指纹取像区域非常昂贵光学扫描：较大的模型可以做较大指纹取像区域缺点：较大的模型要有较大包装，否则如果较大的取像区域使用较小的包装，则光学扫描设备会受到图像边缘线形扭曲的影响。图像增强获得的图像有很多噪音，比如，手指被弄脏，手指有刀伤、疤、痕、干燥、湿润或撕破等。图像增强是减弱噪音，增强脊和谷的对比度。指纹识别原理指纹其实是比较复杂的。与人工处理不同，许多生物识别技术公司并不直接存储指纹的图像。?多年来在各个公司及其研究机构产生了许多数字化的算法（美国有关法律认为，指纹图像属于个人隐私，因此不能直接存储指纹图像）。但指纹识别算法最终都归结为在指纹图像上找到并比对指纹的特征。?我们定义了指纹的两类特征来进行指纹的验证：总体特征和局部特征。总体特征是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：环型（loop），弓型（arch），螺旋型（whorl）。其他的指纹图案都基于这三种基本图案。仅仅依靠图案类型来分辨指纹是远远不够的，这只是一个粗略的分类，但通过分类使得在大数据库中搜寻指纹更为方便。模式区（Pattern?Area）模式区是指指纹上包括了总体特征的区域，即从模式区就能够分辨出指纹是属于那一种类型的。有的指纹识别算法只使用模式区的数据。Aetex?的指纹识别算法使用了所取得的完整指纹而不仅仅是模式区进行分析和识别。核心点（Core?Point）核心点位于指纹纹路的渐进中心，它用于读取指纹和比对指纹时的参考点。三角点（Delta）三角点位于从核心点开始的第一个分叉点或者断点、或者两条纹路会聚处、孤立点、折转处，或者指向这些奇异点。三角点提供了指纹纹路的计数和跟踪的开始之处。式样线（Type?Lines）式样线是在指包围模式区的纹路线开始平行的地方所出现的交叉纹路，式样线通常很短就中断了，但它的外侧线开始连续延伸。纹数（Ridge?Count）?指模式区内指纹纹路的数量。在计算指纹的纹数时，一般先在连接核心点和三角点，这条连线与指纹纹路相交的数量即可认为是指纹的纹数。局部特征?局部特征是指指纹上的节点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的局部特征棗节点，却不可能完全相同。节点（Minutia?Points）指纹纹路并不是连续的，平滑笔直的，而是经常出现中断、分叉或打折。这些断点、分叉点和转折点就称为“节点”。就是这些节点提供了指纹唯一性的确认信息。指纹上的节点有四种不同特性：分类?–?节点有以下几种类型，最典型的是终结点和分叉点?终结点（Ending）?一条纹路在此终结。?分叉点（Bifurcation）?一条纹路在此分开成为两条或更多的纹路。?分歧点（Ridge?Divergence）?两条平行的纹路在此分开。?孤立点（Dot?or?Island）?一条特别短的纹路，以至于成为一点。?环点（Enclosure）?一条纹路分开成为两条之后，立即有合并成为一条，这样形成的一个小环称为环点。?短纹（Short?Ridge）?一端较短但不至于成为一点的纹路。?方向（Orientation）?节点可以朝着一定的方向。??曲率（Curvature）?描述纹路方向改变的速度。?位置（Position）?节点的位置通过（x,y）坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点或特征点的。I.拒辨率与误判率应尽