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指纹识别技术的发展 指纹识别技术是通过计算机实现的身份识别手段，也是当今应用最为广泛的生物特征识别技术。在过去主要应用于刑侦系统。近几年来已逐渐走向民用市场。同时，民用市场也对指纹识别技术提出了具有小型化、廉价的指纹采集设备，高速计算平台，更高的识别准确率的要求，以满足各种不同应用的需求。 据考古发现，公元前7000-6000年，古代的亚述人和中国人就意识到了指纹的特点，并使用指纹作为身份的象征，19世纪中叶开始了对指纹 在科学意义上的研究，并得出两个重要结论：一是没有任何两个手指指纹的纹线形态一致；二是指纹纹线的形态终生不变。从而这些研究使一些政府开始使用指纹进行罪犯鉴别，如阿根廷在1896年，苏格兰在1901年，其他一些国家在20世纪初期也纷纷引入指纹技术鉴定罪犯。20世纪60年代起用计算机自动识别指纹，同时刑侦用的指纹自动识别系统（AFIS）逐渐在全球开始了广泛应用。而这时的指纹采集一般都采用油墨捺印的方式。 1980年后，随着个人计算机和光学指纹采集器的发明，指纹识别技术开始进入了一些非司法领域，如居民身份证等。1990年以后，廉价指纹采集器和计算设备的出现，解决了快速准确的匹配算法问题，使指纹识别技术走向了基于个人的应用。从此，人们对指纹识别技术的研究,对指纹的性质也有了进一步的认识。因此，指纹也就是成为当之无愧的"物证之首选"的应用对象。 指纹的特征系指手指表面由交替的“脊”（ridges）和“沟”（valleys）组成的平滑纹理模式，其形成取决于胚胎中形成手指表皮部分的初始环境，有很强的随机性。一枚指纹的特征被用来区分与其他不同的指纹。其中端点和分叉点是最为常用的特征。在算法是都要记录它们的位置和方向，中心点和三角点在刑侦系统中普遍使用，而在民用系统中并不常用。因为这些应用中所使用的采集器往往面积小，较难完整地采集到中心点和三角点。交叉和小岛由于计算机上的困难，在实际系统中往往不予采用。有人曾提出用汗腺孔来进行指纹识别，但这种方法要求指纹采集设备要有非常高的分辨率，所以在实际系统中没有采用。 指纹采集器，目前常用的指纹采集设备有三种，光学式、硅芯片式、超声波式。其中，光学指纹采集器是最早的指纹采集器，是使用最为普遍的，也出现了用光栅式镜头替换棱镜和透镜系统的采集器。光电转换的CCD器件有的已经换成了CMOS成像器件，从而省略了图像采集卡直接得到数字图像。 光学指纹采集器具有使用时间长；对温度等环境因素的适应能力强；分辨率较高的优点。但是由于受光路限制，无畸变型采集器尺寸较大。通常有较严重的光学畸变；采集窗口表面往往有痕迹遗留现象。CCD器件可能因寿命老化，有降低图像质量等缺陷。 硅芯片式指纹采集器出现于90年代末。大部分硅芯片测量手指表面与芯片表面的直流电容场。这个电容场经A/D转换后成为灰度数字图像。但Authentec公司的芯片可以测量手指真皮层的交流电容。其优点是图像质量较好；尺寸较小，容易集成到其他设备中去。其缺点是耐用性和环境适应性差，尤其在一些较恶劣的环境下，抗静电能力、抗腐蚀能力、抗压力等方面的不足；图像面积小，可能降低识别的准确性，并导致用户使用的不方便。总之，硅芯片采集器现在尚不成熟，但可能是未来的方向。 超声波式指纹采集器：可能是最准确的指纹采集器。目前，在技术上尚不成熟，这种采集器发射超声波，根据经过手指表面，采集器表面和空气的回波来测量反射距离，从而可以得到手指表面凹凸不平的图像。超声波可以穿透灰尘和汗渍等，从而得到优质的图像。由于该产品尚未大量使用，因此，很难准确评价它的性能。然而一些实验性的应用指出，这种采集器具有优越的性能。它吸收了光学采集器和硅芯片采集器的长处，如图像面积大，使用方便，耐用性好的优点等。 指纹识别过程：具有登记过程和识别两过程，用户需要先采集指纹，然后计算机系统自动进行特征提取，提取后的特征将作为模板保存在数据库或其他指定的地方。在识别或验证阶段，用户首先要采集指纹，然后计算机系统自动进行特征提取，提取后的待验特征将与数据库中的模板进行比对，并给出比对结果。在很多场合，用户可能要输入其他的一些辅助信息，以帮助系统进行匹配，如帐号、用户名等。这是个通用过程，对所有的生物特征识别技术都适用。 指纹识别技术的评价标准：主要是拒登率（FTE）、拒识率（FRR）、误识率（FAR）、相等错误率（EER）。尽管不少指纹验证技术的提供厂商，通常宣称他们的产品可以达到的指标为FRR<0.01%，FAR<0.001%。但从公开发表的学术论文和权威性的测试看，这样的指标很难达到。 行业标准：标准对行业来说至关重要，标准的出现意味着技术的成熟和广泛应用的开始。在美国，FBI和NIST等机构曾制定了大量的指纹技术标准，这些标准包括指纹图像的压缩标准、指纹图像和特征数据的公共交换格式标准等。为广泛开展应用，我国公安部也制定了一系列指纹技术标准，这些标准涵盖了图像压缩、数据交换格式、网络传输规范、采集技术规范等。而这些标准都是针对刑侦系统的。它对民用指纹系统有很好的参考作用，但很难直接应用到身份验证的民用系统中。 一些国际组织已经开始制定一些标准，以推动指纹技术更广泛的开展应用。典型的如BioAPI Consortium，它已经制定了一些有关的标准（生物特征识别技术的应用开发接口标准，BioAPI），以推动生物特征验证技术在计算机操作系统、网络和电子商务等方面的应用。可能对不同的应用都需要有不同的专业性标准。目前还缺乏完善的标准来支持不同类型的应用。 指纹识别技术 生物特征识别是一种计算机识别技术，可根据指纹、虹膜、掌纹、脸型、DNA等生物特征，通过多指纹识别算法，在较短时间内完成对任何人的身份认证。指纹识别属于生物特征识别的一种，通过采集指纹图像进行匹配识别，确定或确认指纹所有人身份的生物特征识别技术，其基本原理是通过取像设备读取指纹图像，然后用计算机识别软件,提取指纹的特征数据，最后通过匹配算法获得识别结果。 由于人体指纹具有不变性和唯一性，所以指纹识别技术成为应用最广泛的识别技术。因此，采用指纹识别技术进行身份验证是安全可靠的系统，它可以取代传统的基于密码、钥匙和证件的安全系统，而且不需记忆密码，无需携带证件，指纹就是身份证明。近年来，在世界范围指纹识别技术的应用以爆炸性速度增长，如上海正推行的社会保险指纹身份验证系统，香港推行的指纹特征的电子身份证等,而且向更广阔的领域开展应用。 指纹识别技术，主要用于个人身份鉴定，可广泛用于考勤、门禁控制、PC登录认证、私人数据安全、电子商务安全、网络数据安全、身份证件、信用卡、机场安全检查，刑事侦破与罪犯缉捕等。目前已推出新一代指纹考勤系统、滚动指纹采集系统等，并已得到一定程度的应用。特别是指纹考勤系统，充分体现了现代先进的管理思想，利用指纹进行考勤不仅解决了出勤和严格了上下班制度问题，而且考勤系统推向市场以来，在一些用户中产生良好反响，指纹考勤制度的推行，取得了比较好的经济效益，凡使用指纹考勤机的单位都认为，指纹考勤制度的推行，不仅建立了好的上下班秩序，而且树立了先进管理理念，解决了多年来采用其它考勤方式，所没有解决的弊端问题，大大显示了指纹考勤的威力和其优越性。 随着指纹识别技术的成熟并产业化，可广泛用于“金盾工程”、银行、证券、高考身份验证、社会养老保险身份验证、指纹门禁锁等领域，它的推广将具有很大社会效益和经济效益，具有广阔的市场应用前景。 指纹识别技术的应用
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