指纹识别是怎么进行的，指纹图像的获取方法有哪些

指纹识别是怎么进行的

导语：指纹识别技术通常使用指纹的总体特征如纹形、三角点等来进行分类，再用局部特征如位置和方向等来进行用户身份识别。尽管指纹只是人体皮肤的小部分，但是，它蕴涵着大量的信息。那么，接下来就让我们一起来具体的了解以下关于指纹识别是怎么进行的内容吧。文章仅供大家的参考!

指纹识别是怎么进行的

1.指纹图像的获取

指纹图像的采集是自动指纹识别系统的重要组成部分。早期的指纹采集都是通过油墨按压在纸张上产生的。20世纪80年代，随着光学技术和计算机技术的发展，现代化的采集设备开始出现。

传感器是一种能把物理量或化学量变成便于利用的电信号的器件。在测量系统中它是一种前置部件，它是被测量信号输入后的道关口，是生物认证系统中的采集设备。

这些传感器根据探测对象的不同，可分为光学传感器、热敏传感器和超声传感器;根据器件的不同，可分为CMOS器件传感器和CCD器件传感器。它们的工作原理都是：将生物特征经过检测后转化为系统可以识别的图像信息。在生物认证系统中，可靠和廉价的'图像采集设备是系统运行正常、可靠的关键。

2.指纹图像的增强

常见的预处理方法如下：

(1)采用灰度的均衡化，可以消除不同图像之间对比度的异。

(2)使用简单的低通滤波消除斑点噪声、高斯噪声。

(3)计算出图像的边界，进行图像的裁剪，这样可以减少多余的计算量，提高系统的速度。

常用图像增强算法具体包括以下几种：

(1)基于傅里叶滤波的低质量指纹增强算法;

(2)基于Gabor滤波的增强方法;

(3)多尺度滤波方法;

(4)改进的方向图增强算法;

(5)基于知识的指纹图像增强算法;

(6)非线性扩散模型及其滤波方法;

(7)改进的非线性扩散滤波方法。

目前新的分割算法有以下几种：

(1)基于正态模型进行的指纹图像分割算法;

(2)基于马尔科夫随机场的指纹图像分割算法;

(3)基于数学形态学闭运算的灰度方法;

(4)基于方向场的指纹图像分割算法。

3.指纹特征的提取

近年来，新的指纹特征提取算法主要包括以下几种：

(1)基于Gabor滤波方法对指纹局部特征的提取算法。

(2)基于通用编程方法对指纹特征的提取算法。

(3)基于IFS编码的图像数字化技术，即建立IFS模型，计算源图像与再生图像之间的相似性，快速提取指纹图像的特征。

(4)基于脊线跟踪的指纹图像特征点提取算法。该算法可以直接从灰度指纹图像中有效提取细和脊线骨架信息。

(5)基于小波变换和ART(自适应共振理论)神经网络的指纹特征提取算法。

4.指纹图像的分类与压缩

常用的指纹分类技术有以下几种：

(1)基于规则的方法，即根据指纹奇异点的数目和位置分类。

(2)基于句法的方法。这种方法的语法复杂，推导语法的方法复杂、不固定。这种方法已经逐渐被淘汰了。

(3)结构化的方法，即寻找低层次的特征到高层次的结构之间相关联的组织。

(4)统计的方法。

(5)结合遗传算法和BP神经元网络的方法。

(6)多分类器方法。

常用的压缩算法有以下两种：

(1)图像压缩编码方法：包括无损压缩(熵编码)和有损压缩(量化)。

(2)基于小波变换的指纹压缩算法：包括WSQ算法、DjVu算法、改进的EZW算法等。

5.指纹图像的匹配

传统的指纹匹配算法有很多种：

(1)基于点模式的匹配方法：如基于Hough变换的匹配算法、基于串距离的匹配算法、基于N邻近的匹配算法等。

(2)图匹配及其他方法：如基于遗传算法的匹配、基于关键点的初匹配等。

(3)基于纹理模式的匹配：如PPM匹配算法等。

(4)混合匹配方法等。

近几年，又出现了如下新的匹配算法：

(1)基于指纹分类的矢量匹配。该法首先利用指纹分类的信息进行粗匹配，然后利用中心点和三角点的信息进一步匹配，后以待识别图像和模板指纹图像的中心点为基准点，将中心点与邻近的36个细形成矢量，于是指纹的匹配就转变为矢量组数的匹配。

(2)基于PKI(Public Key Infrastructure，公钥基础设施)的开放网络环境下的指纹认证系统。

(3)实时指纹特征点匹配算法。该算法的原理是：通过由指纹分割算法得到圆形匹配限制框和简化计算步骤来达到快速匹配的目的。

(4)一种基于FBI(Federal Bureauof Investigation)细的二次指纹匹配算法。

(5)基于中心点的指纹匹配算法。该算法利用奇异点或指纹有效区域的中心点寻找匹配的基准特征点对和相应的变换参数，并将待识别指纹相对于模板指纹作姿势纠正，后采用坐标匹配的方式实现两个指纹的比对。

什么是指纹识别

问题一：什么是指纹识别技术？指纹识别技术把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的。每个人(包括指纹在内)皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，也就是说，是的，并且终生不变。依靠这种性和稳定性，我们才能创造指纹识别技术

问题二：指纹识别的原理是什么指纹，由于其具有终身不变性、性和方便性，已几乎成为生物特征识别的代名词。指纹是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线。纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分叉点，称为指纹的……

图案解锁、密码解锁、面部解锁，在众多的个人安全解锁方式出现后，安全系数更高的指纹解锁也出现了。那么你们知道他的工作原理吗?

“指纹，由于其具有终身不变性、性和方便性，已几乎成为生物特征识别的代名词。指纹是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线。纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分叉点，称为指纹的细节特征点”

注：以上一段摘自百度百科。

通过上面的内容，我们知道指纹中的中断、分叉或转折而形成的点就是细节特征点，而这些细节特征点，可以说就是提供了指纹性的确认信息。其中典型的是终结点和分叉点和分歧点、孤立点、环点、短纹等。通过记录你的指纹纹路方向，特征点位置(通过X/Y轴来确定位置)等，就能建立一把世上的指纹锁，而钥匙就是你的指纹。

由于每次进行指纹扫描的方位不完全一样，着力点不同也会带来不同程度的变形，这样又会存在大量模糊指纹，所以指纹识别技术的关键是要正确提取特征和实现正确匹配。指纹识别涉及图像处理、模式识别、计算机视觉等众多学科。

要识别指纹，首先就是先建立指纹库，让你的原始指纹数据成为初始识别码。

指纹采集流畅如图。目前用于指纹采集的主要有：活体光学式、电容式和压感式。

电容式指纹采集视图，通过对皮肤和屏幕的接触，识别指纹的纹路来记录和验证指纹。

光学式，通过光反射成像来记录和验证指纹。

压感式是通过感知半导体压敏材质来感知指纹凹凸而成像。

捕捉到指纹后，会细化指纹，突出其指纹特征点，方便对比验证。

指纹验证在手机上是一种新型而安全系数更好的一种验证方式，因为对应开锁的指纹只有你一个人拥有，手机安全和个人隐私都能得到有效的保护。所以现在很多的手机厂商也都争先恐后为他们的手机加入了指纹识别功能。亲，你的手机够安全吗?

来源：爱搞机

lib./knowledge/130523/21577405

问题三：手机上的指纹识别是什么意思，有什么用 5分你好，手机指纹识别可以用来设置开关屏幕锁，亦或者是应用程序锁等各种安全保障。

问题四：指纹识别有哪几种？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。两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的局部特征--，却不可能完全相同（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。就是这些提供了指纹性的确认信息。

指纹上的有四种不同特性：

1. 分类 - 有以下几种类型，典型的是终结点和分叉点

A. 终结点（Ending） -- 一条纹路在此终结。

B. 分叉点（Bifurcation） -- 一条纹路在此分开成为两条或更多的纹路。

C. 分歧点（Ridge Divergence） -- 两条平行的纹路在此分开。

D. 孤立点（Dot or Island） -- 一条特别短的纹路，以至于成为一点

E. 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

F. 短纹（Short Ridge） -- 一端较短但不至于成为一点的纹路，

2. 方向（Orientation） -- 可以朝着一定的方向。

3. 曲率（Curvature） -- 描述纹路方向改变的速度。

4. 位置（Position） -- 的位置通过（x,y）坐标来描述，可以是的，也可以是相对于三角点或特征点

电感式识别---以前用的比较多，现在有些公司也还在用，但稳定性一般。

光学采集识别，稳定性高，主要就这两种

笨的一种是往纸上按一个人工识别！

问题五：世界上个有指纹识别功能的手机是什么？部采用指纹解锁的手机是摩托罗拉的ME860

问题六：早出现指纹识别的是什么手机？苹果

问题七：指纹识别是怎么一回事？指纹识别技术主要涉及四个功能：读取指纹图象、提取特征、保存数据和比对。

在一开始，通过指纹读取设备读取到人体指纹的图象，取到指纹图象之后，要对原始图象进行初步的处理，使之更清晰。

接下来，指纹辨识软件建立指纹的数字表示――特征数据，一种单方向的转换，可以从指纹转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹，而两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据。软件从指纹上找到被称为“”（minutiae）的数据点，也就是那些指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置，这些点同时具有七种以上的性特征。因为通常手指上平均具有70个，所以这种方产生大约490个数据。

有的算法把和方向信息组合产生了更多的数据，这些方向信息表明了各个之间的关系，也有的算法还处理整幅指纹图像。总之，这些数据，通常称为模板，保存为1K大小的记录。无论它们是怎样组成的，至今仍然没有一种模板的标准，也没有一种公布的抽象算法，而是各个厂商自行其是。

后，通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，终得到两个指纹的匹配结果。

二. 取得指纹图象

1.取象设备原理

取像设备分成两类：光学、硅晶体传感器和其他。

光学取像设备有悠久的历史，可以追溯到20世纪70年代。依据的是光的全反射原理(FTIR)。光线照到压有指纹的玻璃表面，反射光线由CCD去获得，反射光的数量依赖于压在玻璃表面指纹的脊和谷的深度和皮肤与玻璃间的油脂。光线经玻璃设到谷后反射到CCD，而设到脊后则不反射到CCD（确切的是脊上的液体反光的）。

由于近光学设备的革新，极大地降低了设备的体积。近90年代中期，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而不是FTIR的发展。例如：纤维光被用来捕捉指纹图象。纤维光束垂直射到指纹的表面，他照亮指纹并探测反射光。另一个方案是把含有一三棱镜矩阵的表面安装在弹性的平面上，当手指压在此表面上时，由于脊和谷的压力不同而改变了三棱镜的表面，这些变化通过三棱镜光的反射而反映出来。

应用晶体传感器是近在市场上才出现的，尽管它在传奇文学作品中已经出现近20年。这些含有晶体的平面通过多种技术来绘制指纹图象。电容传感器通过电子度量被设计来捕捉指纹。电容设备能结合大约100,000导体金属阵列的传感器，其外面是绝缘的表面，当用户的手指放在上面时，皮肤组成了电容阵列的另一面。电容器的电容值由于金属间的距离而变化，这里指的是脊（近的）和谷（远的）之间的距离。压感式表面的顶层是具有弹性的压感介质材料，他们依照指纹的外表地形（凹凸）转化为相应的电子信号。温度感应传感器被设计为感应压在设备上的脊和远离设备的谷温度的不同。

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，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。不象光学扫描，积累在皮肤上的物和油脂对超音速获得的图象影响不大，所以这样的图象是实际脊地形（凹凸）的真实反映。

由于巨大的指纹辨别市场，如果想指纹识别在商业上的巨大成功，三个因素中的两个因素是非常重要的，它们是低价格和紧凑的体积（另外一个是上面谈到的识别率）。90年代初到后期，取像设备的价格已经剧烈的下降，制造商近又承诺，在近几年后，又要进行大幅度降价。至于体积，上面已经提到光学传感器的体积从6x3x3英寸降到3x1x1英寸。应用晶体的传感器的体积不多是这样或者更小。在晶片上，集成电路的技术越......>>

问题八：手机所说的指纹识别起啥作用有啥好处可以作为更安全的保护你隐私，比如苹果的5S的指纹识别是真正利用人体的生物识别技术，也就是你的指纹，在开机进入主界面时需要你输入密码，但是开启了指纹，只需要你手指网上边一放，就可以自动进入主界面，免去了输密码的烦扰，在新的IOS8测试版本中，苹果开放了指纹识别的API接口，开发者可以很方便的调用指纹识别，举个例子，目前新版本的支付宝IOS版本已经可以利用苹果的指纹识别来进行网银支付了都是动动手指就可以解决了，，其他软件也类似，在以后可以更方便的调用指纹识别，给用户更好的体验。

问题九：手机背面指纹识别是什么意思如图，即指纹识别模块按钮装在手机背面，一般用食指解锁。

问题十：iPhone是怎么实现指纹识别的，原理是什么微传感器

指纹识别原理

指纹识别核心的准确、高效的采集指纹分析。指纹识别采集技术的发展大致分为三个方式：光学识别、电容传感器、生物射频。

1、光学识别

光学识别是较早的指纹识别技术。基于光学发射装置发射的光线，射到手指上再反射回机器以获取数据，并对比资料库看是否一致。光学识别只能到达皮肤的表皮层，而不能到达层，而且受手指表面是否干净影响较大。

2、电容传感器

电容传感器识别是利用一定间隔的安装的两个电容，利用指纹的凹凸，在手指滑过指纹检测仪器时接通或断开两个电容的电流以检测指纹资料。电容传感器对手指的干净要求还是比较高，而且传感器表面使用硅材料，比较容易损坏。以技术面来看，电容式指纹辨识技术的供应为Authentec、Validity、FingerPrintCardsAB（FPC）等，Authentec被苹果买下，Validity也被Synaptics收购。电容式指纹传感器也是现在应用普遍的技术。

3、生物射频

射频传感器通过传感器发射微量的射频信号，穿透手指的表皮层获取里层的纹路以获取信息。这种方法对手指的干净程度要求较低。射频是目前较新的技术方案，射频也是电容方式的一种，但受限于专利问题。射频式是未来发展方向。

指纹识别采集方式

不管采用什么采集技术，从用户角度用到的就两种录入方式：按压式与滑动式。

1、滑动式

将手指从传感器上划过，系统就能获得整个手指的指纹。手指按压上去时，无法一次性采集到完整图像。在采集时需要手指划过采集表面，对手指划过时采集到的每一块指纹图像进行快照，这些快照再进行拼接，才能形成完整的指纹图像。

滑动式的优点是成本低、易集成，可采集大面积的图像，应用传统的特征点算法，但缺点是需要客户有一个连贯规范动作采集图像，体验效果比较，在之前的应用推广中不太成功。

2、按压式

手指平放在设备上以便获取指纹图像。一般为了获得整个手指的指纹，必须使用比手指更大的传感器，整个手指同时按压在传感器之上。

按压式的优点是客户体验好，只用一次按压就可以采集图像，与客户在手机应用的作习惯匹配，无须教育客户。缺点是：成本高，集成难度大，一次采集图像面积相对较小，没有足够的特征点，需要用复杂的图像比对算法进行识别。

很明显，在用户角度来说，按压式简单、方便。以后越来越多的移动设备都将采用按压式指纹识别方案。

指纹识别基本原理

一个典型的指纹识别系统应该包括：指纹识别Sensor特征提取/匹配模块特征模板库应用软件。而指纹的匹配可分为两步，首先是提取待验证的指纹的特征，然后将其和指纹模板库中的模板指纹进行相似度比较，从而判断两个指纹图像是否来自同一手指。

我们可以看到，指纹识别核心的准确、高效的采集指纹分析。指纹识别采集技术的发展大致分为三个方式：光学识别、电容传感器、生物射频。

1、光学识别

2、电容传感器

3、生物射频

指纹识别采集方式

不管采用什么采集技术，从用户角度用到的就两种录入方式：按压式与滑动式。

1、滑动式

2、按压式

手指平放在设备上以便获取指纹图像。一般为了获得整个手指的指纹，必须使用比手指更大的传感器，整个手指同时按压在传感器之上。

很明显，在用户角度来说，按压式简单、方便。以后越来越多的移动设备都将采用按压式指纹识别方案。

1）光学式指纹识别技术

光学技术顾名思义，肯定和光有关系。它的原理就是下面这张图。

科普：指纹识别原理是什么？

简单讲，手指按在指纹采集器上后，内部的光源将光线打到手指上，经过手指反射后汇集到识别器上，获得指纹图像。

2）技术

屏下指纹识别，就是在屏幕下方设置传感器，通过完成指纹识别工作，原理图如下。

指纹识别的原理

手机指纹识别技术有几种

1、电容式指纹识别

2、光学指纹识别

3、指纹识别

经验步骤：1电容式指纹识别:电容式指纹模块是利用指纹传感器与导电的皮下电解液形成的电场，指纹的高低起伏会导致二者间的压出现不同的变化，以此来实现准确的指纹测定。电容式的优点在于识别适应能力强，对使用环境没有特殊要求。

2光学指纹识别:光学指纹识别可能大家会比较熟悉，例如我们的考勤和门禁就是采用了光学识别。光学指纹识别主要是利用了光的折射和反射原理。该技术目前还没有广泛运用到手机指纹解锁上，原因在于其穿透性不佳，容易被光源和屏幕颜色所影响，从而出现识别错误。

3指纹识别:穿透力强，可以利用指纹模组发出的特定频率扫描手指，利用不同指纹对的反射不同，从而建立3D指纹图形；其还能穿透金属、玻璃等常用手机材质，对手机外观方面不会有太多限制。

指纹识别使用什么原理

指纹识别系统的重要衡量标志是识别率。其主要由两部分组成，拒判率（FRR）和误判率（FAR）。正因为如此，权威机构认为，在应用中1%的误判率就可以接受。FRR实际上也是系统易用性的重要指标。由于FRR和FAR是相互矛盾的，这就使得在应用系统的设计中，要权衡易用性和安全性。下面是我收集整理的指纹识别使用什么原理，希望对你有帮助。

步：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小部分，但是，它蕴涵着大量的信息。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、式样线和纹线等。基本纹路图案有环形、弓形、螺旋形。局部特征即指纹上的`特征，这些具有某种特征的称为特征点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的局部特征——特征点，却不可能完全相同。指纹上的特征点，即指纹纹路上的终结点、分叉点和转折点。

第二步：指纹识别技术通常使用指纹的总体特征如纹形、三角点等来进行分类，再用局部特征如位置和方向等来进行用户身份识别。

通常，首先从获取的指纹图像上找到“特征点”（minutiae），然后根据特征点的特性建立用户活体指纹的数字表示——指纹特征数据（一种单向的转换，可以从指纹图像转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹图像）。由于两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据，所以通过对所采集到的指纹图像的特征数据和存放在数据库中的指纹特征数据进行模式匹配，计算出它们的相似程度，终得到两个指纹的匹配结果，根据匹配结果来鉴别用户身份。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。

第三步：指纹识别技术主要涉及四个功能：读取指纹图像、提取特征、保存数据和比对：

首先，通过指纹读取设备读取人体指纹的图像，取到指纹图像之后，要对原始图像进行预处理。

其次，用指纹辨识软件建立指纹的数字表示特征数据，是一种单方向的转换，可以从指纹转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹，而两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据。软件从指纹上找到被称为“”的数据点，也就是那些指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置，这些点同时具有七种以上的性特征。

第三，通常手指上平均具有70个，所以这种方产生大约500个数据。有的算法将和方向信息组合产生了更多的数据，这些方向信息表明了各个之间的关系，也有的算法还处理整幅指纹图像。总之，这些数据，通常称为模板，保存为1KB大小的记录。

后，通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，终得到两个指纹的匹配结果。

指纹识别技术有哪几种

01 首先有温感应识别技术，该技术主要是通过不同的温度感应来识别的，通过手指与触摸的芯片之间的温度别是否为预定的指纹。

另外有电容式识别技术。

该技术主要通过手指的皮肤来和电容传感器之间的接触，这样的接触在不同的皮肤间会有不同的电容，就是利用这个不同的电容来识别出不同的指纹的。

常用的指纹技术还有识别技术。

这是一种新的识别技术，有穿透能力，穿透到不同的物体时，会有不同的回波反射，通过这样不同的回波来识别指纹。

光学识别技术，该技术是目前应用为广泛的，而且使用该技术的成本较低，更易识别出来。但当手指较为干燥时，反应易出错，识别度变低。

指纹识别是怎么进行的，指纹图像的获取方法有哪些