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指紋識別的技術(shù)原理和指紋特征
閱讀:823 發(fā)布時間:2019-3-26提 供 商 | 尚德(天津)數(shù)據(jù)科技有限公司 | 資料大小 | 160.2KB |
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指紋,由于其具有終身不變性和方便性,已幾乎成為生物特征識別的代名詞。指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。紋線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)和分叉點(diǎn),稱為指紋的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)。
指紋識別即指通過比較不同指紋的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)來進(jìn)行鑒別。指紋識別技術(shù)涉及圖像處理、模式識別、計算機(jī)視覺、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、小波分析等眾多學(xué)科。由于每個人的指紋不同,就是同一人的十指之間,指紋也有明顯區(qū)別,因此指紋可用于身份鑒定。由于每次捺印的方位不*一樣,著力點(diǎn)不同會帶來不同程度的變形,又存在大量模糊指紋,如何正確提取特征和實(shí)現(xiàn)正確匹配,是指紋識別技術(shù)的關(guān)鍵。
指紋特征
特征點(diǎn)
指紋,英文名稱為fingerprint,兩枚指紋經(jīng)常會具有相同的總體特征,但它們的細(xì)節(jié)特征,卻不可能*相同。指紋紋路并不是連續(xù)的、平滑筆直的,而是經(jīng)常出現(xiàn)中斷、分叉或轉(zhuǎn)折。這些斷點(diǎn)、分叉點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)就稱為"特征點(diǎn)"。
特征點(diǎn)提供了僅指紋所有的確認(rèn)信息,其中典型的是終結(jié)點(diǎn)和分叉點(diǎn),其他還包括分歧點(diǎn)、孤立點(diǎn)、環(huán)點(diǎn)、短紋等。特征點(diǎn)的參數(shù)包括方向(節(jié)點(diǎn)可以朝著一定的方向)、曲率(描述紋路方向改變的速度)、位置(節(jié)點(diǎn)的位置通過x/y坐標(biāo)來描述,可以是的,也可以是相對于三角點(diǎn)或特征點(diǎn)的)。
總體特征
總體特征是指那些用人眼直接就可以觀察到的特征。包括紋形、模式區(qū)、核心點(diǎn)、三角點(diǎn)和紋數(shù)等。
紋形,指紋專家在長期實(shí)踐的基礎(chǔ)上,根據(jù)脊線的走向與分布情況一般將指紋分為三大類——環(huán)型(loop,又稱斗形)、弓形(arch)、螺旋形(whorl)。
模式區(qū)即指紋上包括了總體特征的區(qū)域,從此區(qū)域就能夠分辨出指紋是屬于哪一種類型的。有的指紋識別算法只使用模式區(qū)的數(shù)據(jù),有的則使用所取得的完整指紋。
核心點(diǎn)位于指紋紋路的漸進(jìn)中心,它在讀取指紋和比對指紋時作為參考點(diǎn)。許多算法是基于核心點(diǎn)的,即只能處理和識別具有核心點(diǎn)的指紋。
三角點(diǎn)位于從核心點(diǎn)開始的個分叉點(diǎn)或者斷點(diǎn),或者兩條紋路會聚處、孤立點(diǎn)、折轉(zhuǎn)處,或者指向這些奇異點(diǎn)。三角點(diǎn)提供了指紋紋路的計數(shù)跟蹤的開始之處。
紋數(shù),即模式區(qū)內(nèi)指紋紋路的數(shù)量。在計算指紋的紋路時,一般先連接核心點(diǎn)和三角點(diǎn),這條連線與指紋紋路相交的數(shù)量即可認(rèn)為是指紋的紋數(shù)。
局部特征
局部特征指紋節(jié)點(diǎn)的特征。指紋的紋路并不是連續(xù)、平滑筆直的,經(jīng)常會出現(xiàn)分叉、折轉(zhuǎn)或中斷。這些交叉點(diǎn)、折轉(zhuǎn)點(diǎn)或斷點(diǎn)稱為"特征點(diǎn)",它們提供了僅指紋擁有的確認(rèn)信息。特征點(diǎn)的主要參數(shù)包括:方向:相對于核心點(diǎn),特征點(diǎn)所處的方向。曲率:紋路方向改變的速度。位置:節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo),通過x/y坐標(biāo)來描述。它可以是坐標(biāo),也可以是與三角點(diǎn)(或特征點(diǎn))的相對坐標(biāo)。