指纹技术论文篇（1）

Abstract： the fingerprint identification technology has been regarded as the authoritative scientific evidence since its appearance， but also the public security organs in the criminal investigation of the widespread use of criminal technology. But in recent years， with the development of other technologies， the fingerprint identification technology has emerged a new bottleneck and the problems to be solved.

Key words： public security； trace； fingerprint

1前言

刑事科学技术中，指纹鉴定是最常见的一种，是个体识别同一认定的核心技术。指纹鉴定又称指纹识别，是以手指、手掌表面的乳突线花纹特征为依据识别个人的科学技术[1]。

自阿根廷警方首次将指纹作为个体识别的依据后，指纹因其差异性、同一性的特点，其同一认定的证据价值一直为世人所公认。指纹识别技术不仅用于打击犯罪，而且广泛的应用于医学、体育、为民服务等各个领域。指纹识别技术在揭露证实违法犯罪、保障社会安全等方面提供了有力的科学技术支撑。但是近年来关于指纹鉴定出现的争议，指纹检验技术面临着新的问题和挑战。

2指纹识别理论

指纹各不相同的概念实际上是对指纹的整体而言的，而实际公安工作中遇到的指纹印痕多大是残缺不全的局部指纹，平均大小仅是整个指纹大小的约1/5左右。因此，不管认定结论所依据的特征数量有多少，也只是一枚指纹中的局部特征，并不能由此证明这些局部特征组合在其他人手上不会重复。这样，指纹识别实际上是在进行用部分来认定全部的推断。这种推断目前并没有专家进行过专门的统计学研究，并无具体的科学数据和研究结论来加以支撑，理论上也没有足够的科学依据证明。这一点在人们之前的侦查中，有意无意地被忽略了。而今，随着概率学、计算机技术和智能软件的发展，人们逐渐认识到了指纹识别技术存在的瑕疵，这需要刑侦专家结合概率学进行深入的科学理论研究。

3指纹检验标准

关于指纹识别的标准，一直未能有系统定论，缺乏统一、明确的规范。鉴定人员的检验过程主要是通过比对现场指纹和样本指纹是否有相同特征，相同特征达到一定的数量后，即可作出是否同一的判断。至于需要多少个特征、特征的数量和质量达到何种程度，至今并没有统一的客观标准，实际上依赖于公安机关刑事技术人员的自行判断。目前，在指纹鉴定工作中也尚无明确的国际统一标准。国外的学者专家的认识也是情况各异，互有差别。英国规定出示于法庭的指纹证据至少必须具有16个细节特征点；荷兰和法国采用12个细节特征点的标准；瑞士的日内瓦采用8个细节特征点为标准。此外一些国家则对指纹鉴定所利用的特征标准没有具体规定，如加拿大、美国以及澳大利亚等，指纹的鉴定完全依赖于指纹鉴定专家的意见。我国在指纹鉴定方面一直没有规定最低的特征数量标准。有的刑侦技术专家认为不应该限制数量，应该考虑的是数量和质量的结合；也有刑侦技术专家观点提出了基于指纹有效面积和特征质量的指纹鉴定标准。在司法实践中，一般以7个至10个细节特征吻合为同一认定标准；但这一标准并不具备强制效力。为尽可能减少受各种检验条件、鉴定人经验等因素对指纹检验的影响，减少错检，顺应时展的需要，正确评价指纹鉴定的科学性，必须建立一套科学的评价标准，这一标准是衡量指纹鉴定依据、程序、方法及结论科学性的客观评价标准。制定一个统一的明确的指纹鉴定行业标准已是迫在眉睫。随着我国司法制度体系的不断完善，连主观性较强的笔迹鉴定都有了相应的技术规范，但指纹鉴定技术规范依然尚未制定。对残缺指纹的鉴定条件、对差异点的评断等技术指标仍旧缺乏明确的操作规则和标准。可以看出，关于指纹鉴定的技术规则仍然需要专家学者不断地进行深入的研究，相信不久指纹鉴定的标准也会制定相应规范标准。

4结语

指纹鉴定作为进行人身同一识别的科学技术，目前在世界各国各个行业得到了广泛的运用。经过百余年来的发展，指纹技术在理论方面越来越丰富，在实践上也得到了广泛的证实。但是需要注意的是，随着智能化、标准化时代的来临，指纹检验鉴定技术也需要尽快解决影响自身发展的瓶颈问题，建立新的标准和理论，使之更加科学和严谨。

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作者简介：

指纹技术论文篇（2）

一、课题来源

源于学校实际需求。

二、研究目的和意义

2.1

研究目的

在大多的验证身份的生物技术当中，指纹验证应该是最简单、方便、可靠的一种技术手段。而如何有效地使用指纹验证系统，把它引入到高校考勤当中，改革以往传统的考勤方式中的漏洞已经成为一个非常重要的问题。结合指纹验证的特点，研究并提出一种指纹考勤的有效方案。在此基础上，设计和开发一个指纹学生考勤原型系统，并以我校作为其应用背景。

2.2

研究意义

随着学校的改革发展，加强教学和学生工作管理过程中，考勤是一项重要的内容。目前教师对于上课考勤以及考试的身份认证主要采用人工纸笔登记的方法。相关部门对全校的考勤统计不但工作量大,容易出错,而且不能及时公布学生当天的考勤情况。同时也不便于对教师在岗情况进行考查。随着数字技术、计算机网络与通信技术的飞速发展，在校园网已基本建成的前提下，开发基于校园网的网络考勤系统是一种比较好的方案。相对于其他的生理特征，指纹的唯一、不易丢失和终身不变特点使指纹识别在国家安全、门禁系统、考勤制度、身份管理等领域起着鉴定和记录身份的作用。

近年来，越来越多地吸引研究者从事指纹验证方向的研究，并且已经有不同的指纹考勤系统在不同领域得到应用。但在高校的考勤中还有待更多地实践和关注，特别是如何结合学校的具体情况进行合理的设计实际具有极其重要的理论意义和应用价值。

三、国内外现状和发展趋势

3.1现状

3.1.1指纹识别技术

指纹是人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。这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，在信息处理中称为指纹的特征点。每个人指纹的纹路在图案、断点和叉点上各不相同，是唯一的、终身不变的，依靠指纹特征的唯一和稳定性，可以把一个人同他的指纹对应起来，通过提取他的指纹与预先保存的指纹模板进行比较，就可以验证身份，这种依靠指纹特征来进行身份验证的技术称为指纹识别技术。由大量关联了标识号或姓名的指纹特征模板所构成的数据库称为指纹特征模板数据库，而由指纹原始图像与标识号或姓名关联的数据库则被称为指纹原始图像数据库。通常登录和采集建立指纹特征模板数据库的同时，必须同时保存指纹的原始图像数据，建立备份的指纹原始图像数据库。典型的自动指纹识别系统处理流程由以下步骤构成：首先对指纹图像采集，再进行图像预处理，再对细节点提取细化，最后指纹匹配。

在对图像进一步预处理，经过自动图像预处理可得到较干净的点线图，图像预处理步骤一般分为图像的归一化、方向场的计算、图像的滤波增强、二值化和细化。使用指纹图像进行图像增强的方法，提高指纹图像质量，可采用的方法有：方向加权中值滤波、各项异性滤波、基于规则的图像增强、基于模糊逻辑图像增强、Ga-bor图像增强。其中，Ga-bor图像增强是比较常用的一种。

3.1.2指纹图像采集

指纹识别的应用，要求指纹纹理以数字形式进行运算。指纹图像采集，主要就是将人体的指纹信息转换为可使用计算机进行处理的数字数据。常用的指纹采集设备有光学式、硅芯片式、超声波式等三种，其中光学指纹采集器是最早的指纹采集器，也是使用最为普遍的。

3.1.3指纹识别系统的设计

在整个指纹识别系统中，指纹识别子系统是最重要的组成部分。该子系统的主要功能，是实现了在客户端指纹图像采集，指纹模板生成和存储，指纹图像匹配等。在应用系统的设计上主要考虑模块的设计、数据库设计。

3.1.4指纹应用系统

目前，指纹识别技术的应用系统主要有

2种：嵌入式系统和连接

PC的桌面应用系统。嵌入式系统是一个相对独立的完整系统,

它不需要连接其他设备或计算机就可以独立完成其设计的功能,而连接

PC

的桌面应用系统具有灵活的系统构,并且可以多个系统共享指纹识别设备,可以建立大型的数据库应用。

3.2

发展趋势

指纹识别由于其技术的成熟和成本降低，开始彻底走向民用。在经历了近10年缓慢的自然增长后，指纹识别技术即将迎来一个跳跃性发展的黄金时期。指纹识别技术的巨大市场前景，将对国际、国内安防产业产生巨大的影响。目前，指纹识别主要应用在考勤等领域。相信，随着指纹识别技术的完善，不仅仅应用到各类考勤系统中，还可以拓展到联网、远程监控中。指纹作为一个非常有效的识别手段，在以后的发展中即有着它不可替代的作用，又孕育着巨大的商机。我们相信会有越来越对的人士投入到其产业化的进程中来。

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指纹识别技术研究进展.

石家庄学院学报

第7卷第3期

四、主要研究内容、途径及技术路线

4.1

主要研究内容

（1）系统技术研究

指纹识别技术是用于学生考勤中检测其信息的一种非常有效的技术。在考勤过程中，对识别技术所要求的普遍性、唯一性、可采集性、可行性、可接受性、防伪性，该方法都可以达到。拟将结合面向对象语言和Microsoft

SQL

Server2000数据库，开发采用指纹考勤机，以遵循

TCP/

IP协议的以太网为传输媒介，包括上层管理系统和指纹考勤终端。

（2）指纹识别高校考勤系统的设计与实现

在指纹识别技术的基础上，设计和开发一个高校考勤系统原型。拟采用学校学生考勤作为其应用背景。

4.2

研究途径及技术路线

（1）系统技术研究过程

基于指纹的学生考勤系统是一个集成了多种高新技术的复杂系统。技术的选择也应以实用、可靠、稳定为主。

①由于在采集过程中会涉及到比较多的人数，所以要求在采集时每个人都应注意手指的清洁和干净度，尽量防止人为因素影响图像质量。

②在指纹识别算法上，我们利用自动指纹识别系统进行指纹识别。

③在考勤过程中，建立学生的考勤指纹库由专门的数据服务器保存，在所有教室配备指纹考勤终端，包括实训基地和农业大棚实训基地，支持后台服务器验证比对，通过连接计算机网络，完成自动上传考勤记录功能，同时，学校的教师办公室以及教务处、院长办公室等，都可通过本机查看实时考勤情况，并可在不同情况下，对每个教室信息，使考勤结果更加准确。在考勤过程中，同时也可以考核老师到勤情况，所以该系统也能对老师的上课情况进行考核。由于我们采用的是普通课堂考勤和实习基地考勤两种方式，所以在功能上会采用两大功能区分其考查的方式，并利用现有学校局域网络系统，采用TCP/IP、Internet、web页面技术和网络管理技术，实现指纹在不同地点的远距离传输。以下是网络架构图：

（2）指纹识别高校学生考勤系统的设计与实现

①

采用软件工程的生命周期法的思想和原理、面向对象的分析和设计方法来进行原型系统的设计和开发。

②

原型系统将大致包括几大模块：采集模块、系统管理模块、学生考勤管理模块、基本信息模块、查询模块，各模块间使用以遵循

TCP

/

I

P协议的以太网为传输媒介联接。

五、研究工作的主要阶段、进度和技术指标

六、最终目标及完成时间

6.1

最终目标

①

研究并提出一种在高校中利用指纹识别考勤的新系统架构方案。

②

完成原型系统。

③

通过分析整理，总结应用成果，完成毕业论文。

6.2

完成时间

七、现有条件及必须采取的措施

八、协作单位及要解决的主要问题

九、导师意见

签名：

年

月

日

十、考核小组意见

组长签名：

指纹技术论文篇（3）

随着社会的快速发展，科学技术的进步，人们也面临着各种挑战，其中身份识别与认证是各种社会活动的基础，如何快速准确的进行身份识别关系到我们生活秩序的稳定。由于人体所具有的生物特征如指纹、DNA、声音等具有独特性与单一性及无法替代的防伪性，随着现代科技的发展，使得使用这些特殊的生物特征进行身份识别成为社会发展的潮流。

指纹这种表皮纹线形态是人类所特有的，并且由于遗传特性的差异，每一个人的指纹特征都是不尽相同的。每个人的指纹甚至每个指纹的每一条纹线都是独立的且唯一的，指纹的这些特征使得其成为个人身份认定和识别的最直接最便捷的途径，因此我们把一个人的指纹与他的指纹对应起来，通过比较他的指纹特征和预先保留的指纹样品即可验证其身份[1]。尤其在各国警察机构中指纹识别为其工作带来了极大的便利。为维护社会秩序的稳定作出了重要贡献。

一、指纹技术的历史发展

我国是世界上公认最早使用指纹来确认个人身份的国家。据相关资料显示，我国古代最早的指纹应用时在秦朝，经过近千年的发展到了唐朝指纹已经广泛应用于田宅、人身买卖契约、订立抵押借贷等民事活动。到宋代随着犯罪案件的增加，指纹已经作为正式的判案工具应用于刑事诉讼领域。其中《宋史》中详细记载，元绛利用指纹明判欺诈案件的故事。

我国虽然应用指纹技术较早，但指纹识别技术科学化系统化却是近代西方人发明并完善的。在欧洲1788年，梅耶首先提出世界上没有两个人的指纹会完全相同。1889年，亨利的研究成果提出了一套完整的指纹细节特征识别理论，为现代指纹识别技术奠定了基础。同时随着近代人体解剖学、遗传学、物理学、概率统计学等科学理论的发展以及科学实验话研究方法的日趋成熟使得指纹识别技术在近百余年内越来越被人重视并应用于生活中。

指纹识别技术从被发现起就被广泛的应用于商业买卖等民事领域。由于指纹具备稳定性和唯一性，刑事侦查领域也开始广泛采用。在司法领域中，指纹一直被视为物证之首。但在早期刑事侦查中，指纹由专门部门采集特定人群的十指指纹信息并按一定管理办法进行人工分类和储存，当有送检的犯罪现场指纹或嫌疑人的指纹时吗，由专业技术人员根据指纹特征用肉眼逐一识别对比，但人工识别方法效率低、速度慢不能满足现代社会的需要，到上世界60年代末，在美国开始出现自动指纹识别系统（AFIS），此系统因其储存量大、对比话、便于查询等诸多优越性而受到重视并沿用至今。

二、指纹提取技术

指纹图像的采集是指纹识别的前提，指纹由图像采集设备转化为数字图像后才能用计算机处理。要获取良好的指纹图像非常复杂也非常重要，目前的指纹图像采集技术主要有光学技术、半导体硅技术、超声波技术。

光学技术：将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，用棱镜将其投射在电荷耦合器上，这样形成的图像中脊线呈黑色，谷线呈白色，这些多灰度指纹图像可用指纹设备算法处理[1]。该技术的优点是较为廉价且分辨率较高。

硅技术：使硅传感器成为电容的一个极板，手指成为另一个极板，利用手指的指纹脊和谷相对于平滑的传感器之间的电容差，形成8位灰度图像。该技术的优点是所获得图像质量更高，更易集成到小设备中。

超声波技术：利用超声波到达材质表面时被吸收、穿透与反射的程度不同，因此可利用超声波具有穿透材料的能力且随材料的不同产生大小不同的图波的特点，可发现皮肤与空气对于声波阻抗的差异，以此区分指纹脊与纹谷的位置[2]。此技术的优势在于能达到最高精确度对手指和平面的清洁程度要求较低。

指纹图像的预处理：在指纹数字图像系统过程中，由于受手指破损、按压方式或环境的影响，使输入的指纹图像是一幅含有较多噪声的灰度图像。指纹图像的预处理操作即利用信号处理技术去除图像中的噪声干扰，尽量恢复指纹的脊线结构将其变为一幅清晰地指纹图像。指纹图像的预处理过程包括图像归一化、图像分割、图像增强、二值化和细化等过程[3]。

特征提取：常用的指纹特征描述方法是基于纹路结构特征，指纹特征可以分为全局特征、局部特征以及细微特征。全局特征包括基本纹路、模式区、核心区、三角点和纹数；局部特征包括端点、分叉点、分歧点、孤立点、短纹、环点、桥、曲率等。

三、指纹识别方法的原理及种类

指纹是人手指表皮上突起的纹线由于遗传特性使得每个人的指纹不尽相同，指纹识别技术主要是对指纹的特征进行研究即特征提取中全局特征与局部特征。总体特征是可通过人眼即可直接观察道德特征，早期的指纹识别即通过此方法进行处理。局部特征是指指纹的特征点，不同的指纹他们的特征点信息完全不同，特征点决定了指纹的唯一性，用指纹进行个人身份鉴定和识别主要是对鉴定的指纹与指纹数据库中的指纹模版或任意的两个指纹进行研究比较，对比有无相同的细节特征，从而达到个人身份的识别和鉴定目的[4]。

在早期的指纹识别方法中指纹对比一般由专业技术人员根据事先制定的指纹分类方法和指纹细节辨识方法对从现场采集回来的指纹与指纹库中指纹卡上的指纹进行人工肉眼识别，当时的人工对比主要是用于刑事侦破和法院判案，所以需保证人工对比的准确性[5]。

上世纪60年代随着信息技术的逐步兴起，自动指纹识别系统已经被提上研究日程。我国于上世纪90年代研究出单机版的指纹识别系统但限于当时的计算机设备条件的限制，其应用范围较窄。近年来随着信息化技术的日趋成熟自动指纹识别系统已经由大型计算机处理、微型计算机处理发展到嵌入式处理阶段。尽管嵌入式指纹识别系统尚处于发展初期但已经体现了当前的一个重要的发展趋势。

四、展望

近年来伴随着信息化浪潮以及家庭网络的发展进步，人们的生活也面临着一次重要的变革，个体身份认证和个人信息交换需求量日趋强烈，指纹特征识别技术的进步和日趋成熟使得自动指纹识别技术在安保方面越来越具有潜力。指纹识别广泛应用于我们的日常生活将是社会发展的必然趋势。

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指纹技术论文篇（4）

1.指纹识别技术的发展

在生活中较常见的指纹识别应用有：指纹锁、指纹考勤、指纹门禁、指纹保管箱、笔记本电脑指纹登陆模块、手机指纹开机验证模块、指纹网上银行。相信随着技术发展成熟，应用成本越来越低，指纹识别技术会越来越广泛地应用到我们日常生活中来。

指纹识别由于其电子门锁技术的成熟和成本降低，开始彻底走向民用。国内生物识别未来将形成上百亿元的市场，其中安防业是最重要的应用领域之一，市场空间很大。目前，罗湖口岸已经用了指纹通关，德国将指纹识别付款应用到某些超市中。预计指纹门禁、指纹读卡器、指纹智能锁，指纹门禁考勤一体机及相关指纹身份识别系统将会迅速普及到每一个安全防范项目和智能大厦，目前国内年门禁安装数量大约是在50万门以上，其中指纹识别的在门禁应用大概只有1%左右，而一般国外这个比例大约应为20%以上。换句话说，在国内安防业，生物识别产品的市场缺口在9.5万台左右，另一个比较明显的状况是，目前专门从事指纹读头和电子门锁指纹门禁生产和销售企业很少，所以综合起来看这个市场有两个明显的特点：市场大，竞争少。

社会在不断的进步，身份的鉴别工作也提出越来越高的要求，在各种生物特征识别技术中，历史最悠久、使用最广泛的无疑是指纹识别技术，是一种相对比较成熟的身份鉴别方法，无论是在科学研究还是在工业界的实际应用中都得到了人们的广泛关注。尽管指纹识别技术在研究与使用得到了关注，但其发展还是不能满足社会日益增长的需求，究其原因是指纹识别在识别率、稳定性以及识别速度等方面还不能够满足实际使用时的要求。

 2.指纹识别技术的应用

   毫无疑问，指纹识别技术具有广泛的市场前景，其社会效益及经济效益是具大的，一般的自动指纹识别技术都需要有四个过程，即指纹图像的获取、指纹图像的处理、指纹特征提取和指纹匹配，也就是说，指纹识别的大部分工作都是数字图像处理的工作，而本文的主要研究内容也是数字图像处理在指纹识别中的应用。在数字图像处理中，图像获取就是把一幅模拟图像（如照片、画片等）转换成适合计算机或数字设备的数字信号。这一过程主要包换摄取图像、光电转换、数字化等步骤，而指纹图像的获取就是通过一定的设备采集手指表面的指纹凹凸信息同时将之转化为数字信号图像的过程；而在指纹图像处理的过程中，包含了几种常用的图像处理手段，如图像增强，图像分割等，其中在图像增强的过程中又包含了灰度与对比度的处理过程，主要是为了突出图像中感兴趣的信息，衰减或去除不需要的信息，从而使有用的信息得到增强，便于目标区分或对像理解；指纹特征提取则是从经过预处理的图像中提取指纹特征；指纹匹配顾名思义是指匹配指纹的特征，从而进行识别。故对几幅指纹图像进行匹配一般是从图像中提取的特征进行匹配。

一般来说，指纹图像有全局特征和局部特征两大特征，能够反映指纹整体开关特征的是全局特征，这个特征的提取一般局于指纹分类；能够反映指纹细节特点是局部特征，这个特征一般用于指纹对比。指纹线中的中断点、交叉点及拐点是指纹的特征点。

指纹识别系统的主要工作分为两个阶段，即注册阶段与识别阶段，也就是提取指纹特征和识别指纹特征的过程。一般在注册阶段，都要求输入各自的用户名以及对应的指纹，该过程需要将手指放在专门的采集指纹窗口上，经过指纹识别系统的指定模块特征提取模块将输入指纹的特征提取出来，结合用户名形成一个数据库；识别阶段时，该系统会将输入的指纹与数据库中现在有的指纹中进行一系列的匹配，特征点特征线等，这个过程需要读取数据库中保存的指纹特征信息。通用的指纹识别系统的流程图如图1所示。

图1指纹识别系统

就使用情况看，现有的指纹识别系统通常分为两大类，即嵌入式系统和计算机终端指纹识别系统。嵌入式系统是一个独立的系统，它不需要其它的设备就可以完成工作，这方面的应用有指纹锁，指纹考勤机（此处的指纹考勤机需要定期连接设备读取存档）等；计算机终端的指纹识别系统的设计与使用则更加灵活，通过计算机的分配，可以使多个系统共同使用指纹数据库，若用在考勤设备中，则可以实时显示该工作人员是否在岗。

除了公司等地的考勤、安保等地，还有一个与我们是日常生活更为接近的使用场合，即笔记本的指纹识别系统，现在，有很多品牌的笔记本已经将指纹识别系统应用到计算机上，笔记本的指纹识别系统大概经历了两代，第一代的指纹识别系统使用的是光学识别系统，这种技术容易出错而且不稳定，而第二代指纹识别系统采用的是电容传感技术，利用小信号创建指纹图像的半导体设备，电容传感器产生的电子信号可以直接达到真皮层读取指纹图案，提高了整个系统的可靠性。

3.结束语

   指纹作为生物特征之一，其先天具有的不变性，唯

一性和可分类性，是公认的具有法律地位的个人身份特

征的可靠证据。指纹识别系统相对其他生物识别系统，

起点较早、种类最多应用最广泛，由于指纹识别系统成

本低，可以集成在很小的芯片上进行处理，已经普遍被

用来替换用户名/ 口令、电子令牌等传统的身份认证终

端设备。目前，指纹识别系统已用到了几乎所有需要进

行安全性防范的场合，遍及诸多领域。

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指纹技术论文篇（5）

【关键词】指纹技术指纹IC卡社会保障平台

1 指纹技术发展背景

社会不断进步发展，过去的身份识别方法已经无法满足人们的要求，目前包括指纹在内的生物识别技术逐渐受到人们的欢迎。面对社会保障工作中存在的相关问题，指纹技术逐渐被引入。

作为存在时间较长、价格低廉、非侵害、方便可靠的指纹技术是目前最佳的解决方案。指纹技术具有自己独特的特征，它主要依靠对指纹进行全局和局部特征的详细分析来识别一个人的身份。因为我们每个人的十指将产生超过4900个分别独立的特征。所以说指纹技术具有其他技术所无法比拟的可靠性。

就指纹技术在社会保障平台的应用来看，关于公积金、养老保险、民政救助、户籍管理和职业介绍等经过几年的发展后，在计算机信息管理系统方面的建设已经具有一定成效。另外，通过对先进的科学技术加以充分利用，并且采用计算机网络技术和指纹1C卡技术，这样可以保障日常事务实现社会化的管理服务。

2 指纹技术具体工作原理

2.1 工作原理

因为每个人的指纹具有唯一性，所以可以确定以指纹作为识别身份的一种手段。指纹技术并不是直接对指纹图像进行识别，它跟其它模式识别技术一样，需要从图像中提取关键特征，然后再针对特征图像进行识别匹配。我们从生理上可以看出，人们理想中的指纹图像是一幅黑白相间的二值图像。但是，一般指纹的获得都是采用按压的方式，这就会受到很多外在因素的影响，而这些因素都会造成原始的指纹灰度图像不能直接用来进行匹配与识别，所以，选择合适的特征来描述指纹是非常有必要的。

而指纹技术在社会保障平台中的工作原理其实就是提前在系统中进行建档，再将个人的指纹特征值存储于计算机或者IC卡中。当我们需要开展社保业务时，特定的指纹采集器就会手机用户的指纹特征信息，这个时候采集到的信息再同计算机和IC卡存储中的指纹信息进行比对，两者信息完全无误时则用户验证成功便可领取相应的保险金，并且此次的采集信息会记录下来留存于计算机中；反之，则无法获得相应的保险金。

2.2 构建指纹识别系统

2.2.1 建立指纹数据库

通过获取样本，并且提取其基本特征，最终形成样本库。系统在这一阶段主要负责对指纹的采集，采集完成再进行加工处理，生成细化后的黑白二值图像。以此为基础，提取关键特征和人的身份信息进行存档，建立指纹数据库。

2.2.2 建立指纹鉴定模块

现在已经进入指纹的分类识别阶段，这一阶段是将待识别的指纹图像进行采集完成，提取关键特征，在数据库进行搜索与之相匹配的身份，最终来判定身份的正确与否。主要涉及到建立模式识别的匹配算法，具体包括五个模块：指纹采集、图像处理、特征提取、特征匹配和数据库。

3 主要工作流程

3.1 录入图像的具体流程

（1）最先采集需要受保人的四枚活体指纹， 录入过程中指纹的图像质量要高于500DPI。

（2）每个受保人都需要进行四枚平面捺印指纹的采集。

（3）受保人的照片同时需要拍摄记录。

（4）录入有关受保人的个人详细信息资料。

（5）完成信息进行社保中心主机数据的存入。

（6）制卡，发卡。

3.2 信息对比整个流程

（1）受保人直接出示IC卡

（2）计算机管理系统对客户IC卡中的信息和指纹特征进行进行读取。

（3）受保人重新在YLC指纹小键盘上输入指纹，并输入密码，或者出示平捺印指纹，再输入密码。

（4）负责人进行受保人的指纹特征对比

（5）受保人的信息和计算机留存的信息匹配的话可直接进新社保业务的办理，并且此次交易信息将会存入IC卡和社保主机，反之，则无法进行交易。

（6）完成交易。

3.3 指纹采集方式

职工在进行第一次的指纹采集时，需要采取活体和卡片两种指纹方式进行采集。活体指纹采集是用来证明这个指纹是用户本人的行为，并且可以建立丰富的数据资料库，方便以后进行比对。卡片指纹采集则主要用于计算机的留存，还可以进行用户使用时进行身份验证。

4 指纹技术的组成

（1）社会保障卡信息采集服务系统主要涵盖：参保人信息建档、参保人生存核查、服务器远程数据交换、系统安全、数据库数据管理、打印模块几个功能模块。

社会保障卡信息采集服务系统采用指纹技术作为主要信息识别方式，针对受保人进行业务办理的身份验证，以受保人的各种图文信息包含身份证、照片等作为辅助审核的手段，最终目的旨在建立一个计算机化、方便快捷、安全可靠、具有多功能综合性的图文信息管理和生存核搜橹は低场

（2）社会保障核心平台的整体构成：社会保险包括养老、失业、医疗、工伤、生育五部分，而社会保障核心平台的构建则是以其为基础进行划分，其参考数据来源于受保人的参保单位、定点医疗机构、银行等信息系统，通过与这些外部系统进行数据连接，方便对受保人的信息数据进行查询。

（3）主要硬件：计算机，指纹录入采集设备，指纹比对采集设备，1C卡片，数码相机及扫描仪等。

5 指纹技术在社会保障平台的应用

指纹技术应用于社会保障平台在两方面比较突出，一方面对于一些人恶意冒领或者盗领保险金的现象可以起到遏止作用；另一方面同社保核心平台涵盖养老、失业、医疗、工伤、生育等应用系统进行合理接轨，最终达到社保管理的现代化和规范化的要求。

6 结论

指纹技术作为人类身份识别的一种手段，具有一定的先进性、可靠性和唯一性，在全球范围内都得到广泛应用，国外的社保管理机构也普遍应用指纹技术来作为参保人的身份认证。而我国社会保障平台对指纹技术的引入更加便利了其正常的工作。同时，计算机技术的快速发展也为其提供了有利条件，匹配算法的可靠性也不断提高，指纹技术己经非常实用。

参考文献

[1]张大鹏.模式识别与图像处理并行.黑龙江哈尔滨工业大学出版社，2011.

[2]马东升.指纹技术在社会保障平台中的应用.安防科技，2007（5）：55-56.

[3]张承杰.基于指纹单点登录的协同办公系统研究与设计.硕士学位论文，2007.

[4]李月景.图像识别技术及其应用.北京：机械工业出版社，2009.

[5]陆永宁.非接触IC卡原理与应用.北京：电子工业出版社，2006.

作者简介

指纹技术论文篇（6）

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）25-5618-05

1 数字指纹研究背景

近年来，多媒体信息技术发展迅猛，已经逐渐渗透到人们生活的各个角落。但是，随之而来的盗取版权现象也日益猖獗，数字产品的盗版传播问题已成为社会各界广泛关注的热点问题，它涉及多方面利益，造成的影响巨大而深远。

因此，数字产品保护问题已阻碍信息数字化的发展，我们需要紧急研究并采取相应的先进技术手段来打击盗版犯罪行为，保障版权所有者的权益。目前，数字版权保护方面的问题已经引起了各国政府、法律、媒体和工业等各方的共同关注。我们除了运用法律手段保护数字内容的版权外，还在努力提高相关的技术手段，因此迫切需要建立有效机制来保护多媒体信息版权。由此出现了数字指纹（Digital Fingerprinting）与数字水印（Digita1 Watermarking）等保护数字产品保护的措施。

2 数字指纹与数字水印

数字指纹广义上指具有唯一性特征的一切物体，比如序列号、条形码、身份证号、邮件名称等等。为了标志数字作品的身份，在其中嵌入具有唯一性的标识符，这种唯一性的标识符就是数字指纹。嵌入、提取数字指纹采用的一系列方法、过程称为数字指纹技术。

数字指纹技术是近几年发展起来的一种新型数字版权保护技术，它的原理是版权者在其分发的数字作品拷贝中嵌入与用户身份相关的唯一信息，当发现非法拷贝时，版权者凭借嵌入信息可以识别非法分发拷贝的用户，进而通过法律诉讼和惩罚来达到保护版权权益、对非法行为进行威慑的目的，可以看出数字指纹实现了一种版权跟踪机制。

数字水印的概念可以分为广义上的数字水印与狭义上的数字水印，广义上的数字水印，指在多媒体数据中嵌入信息的一切水印方法；普通水印称为狭义上的数字水印，主要指在多媒体数据中嵌入标识版权者身份信息的水印技术，指鲁棒的水印技术。所以广义上的数字水印包括狭义上的数字水印、脆弱水印和数字指纹。它的基本思想是在数字图像，音频和视频等数字产品内容中嵌入保密信息（此信息对非法者是不可见的），用以保护数字产品的版权，防止并且跟踪一切非法使用的盗版行为[1]。

数字水印和数字指纹技术是近年来出现的新型数字版权保护措施，可以统称为版权标识技术。比较而言，数字指纹与数字水印的区别如下：

数字水印是向数字内容中嵌入代表版权拥有者身份的相关信息，确定自己的版权归属权。而数字指纹是在数字内容中嵌入与用户有关的信息，分别向分发的不同用户拷贝中嵌入不同的信息，嵌入的指纹对不同购买者是不同的。此时版权拥有者能够根据信息跟踪非法用户，当发生非法拷贝时，版权拥有者能够确定侵权用户。简单来说，数字水印通常用来确定原始作者，数字指纹通常用来进行拷贝跟踪。事实上，数字指纹又是广义数字水印的一种具体应用。

3 数字指纹研究现状及意义

指纹的概念最早由Wagner在1983年提出[2]，其在文章中首先扩展了指纹的概念，认为指纹应该是普遍存在的，任何可能被滥用的对象都应该为其添加一个指纹，使得在它被滥用之后能够根据指纹识别该对象的版权者，并且要满足外界的干扰造成指纹不可识别的同时伪装对象也不可用这一条件，这和信息隐藏的要求相一致。另外其还介绍了指纹的思想和一些术语，对指纹技术进行了分类并给出了一些使用指纹技术的例子。一直到1995年对数字指纹的研究才正式开始，Cox等人提出了一种基于扩频通信的DCT域水印算法[3]，后来的研究将数字水印与数字指纹编码技术相结合，为多媒体数字内容的版权保护由理论走向了实践提供了有效的途径。时至今日，数字指纹及其相关技术研究的已经发展到了一定的广度与深度。

作为一种新兴的用于保护版权的技术，数字指纹技术目前已经取得一定的进展，并且得到国内至国际上的一定关注。在数字指纹技术的研究方面，国外开始的比较早，并且已经取得一些成果，比如一些从事信息隐藏技术研究工作的公司或团体纷纷推出相关的软件，日本电气公司、日立制作所、先锋、索尼及IBM等公司正在努力开发具有统一标准的数字指纹技术[4]。近期研究最活跃的是美国马里兰大学（Maryland University）吴旻研究团队，他们对包括数字指纹在内的数字多媒体信息安全进行了一系列深入研究；国外起步的比较晚，我国在数字水印方面的研究目前也非常活跃，研究机构主要分散于科研院所及高校，其中以中科院、北京大学、华中科技大学、清华大学等为代表，然而数字指纹技术的研究领域比较欠缺，与国外还有很大差距，加强我国的版权保护研究的力度和深度势在必行。

4 数字指纹系统

数字水印系统一般包括水印嵌入、水印检测或提取两个过程。而数字指纹系统建立在数字水印系统之上，数字指纹系统在指纹信息提取完成后，要对共谋者进行追踪等等。

4.1 数字指纹系统模型

数字指纹系统除了对指纹嵌入和提取，在指纹信息提取完成后，还要对共谋者进行追踪，一般来说，数字指纹系统包括指纹嵌入与拷贝分发、指纹检测与共谋者追踪，共谋攻击对数字指纹系统的影响非常大。因而数字指纹系统的性能主要指系统的抗共谋攻击能力，指纹系统的抗共谋攻击性能分析是数字指纹的一个重要研究领域，其对设计抗共谋攻击的数字指纹系统具有重要意义。

1）指纹嵌入器：版权所有者者先将用户身指纹信息嵌入到数字产品中，然后将得到的指纹拷贝分发给每个用户，与信息隐藏一致，指纹嵌入要满足不可见性、鲁棒性、指纹容量之间的一些特性要求，嵌入的方法通常采用加性指纹嵌入方法。

2）共谋攻击：是一组拥有相同拷贝内容不同指纹信息的共谋者，相互勾结起来制造出一种新的数字内容，因此新内容中的指纹信息不指向任何一个共谋者，所以无法追踪到任何一个参与共谋的拷贝。共谋者采用这种方式以期改变非法拷贝中的指纹信息，令版权者无从查起非法拷贝的出处。

3）指纹检测器：也是非法者追踪阶段，当版权所有者发现非法分发者后，在追踪非法者时，首先提取盗版作品中的指纹信息，根据提取的指纹信息与指纹库中的指纹进行一一比对，分别计算出相关度，根据相关度来判断某个用户是否参与了共谋，根据实际需要可以设计相应的判别器。

检测嵌入信息时根据原始信号存在与否，数字指纹系统可以分为

1）非盲检测：不需要原始信号的参与便可以检测出指纹信息。

2）盲检测：需要原始信号的参与才可以检测出指纹信息。

5 数字指纹系统实验

5.1 仿真实验

1995年，Cox等人[5]提出了一种基于扩频通信的DCT域水印算法。该算法通过利用离散余弦变换（DCT）技术向图像中添加标记，从而将水印嵌入到图像感知最重要的频域因子中（主要是低频系数中，直流系数除外）以增强算法的稳健性。Cox等还认为高斯随机序列产生的水印相比于其它序列具有更好的稳健性，因为它们具有更大的自相关值。基于Cox的数字水印模型，下面我们设计了一个简单的指纹系统。

这样每个用户的指纹之间相互正交，可以最大的限度的区分不同用户。我们采用独立高斯水印的扩频嵌入方法，也就是正态分布的随机数作为指纹，而且该水印已被证明对各种攻击的有很强的抵抗能力，所以常被用来理论数据分析。因此Cox等人采用独立随机的正态采样序列作为要嵌入的指纹，为每个用户选取不同的相互之间独立采样序列。这里指纹的取值不限于离散的整数值，而是服从正态分布N （0 ，1） 的随机实数序列X。

嵌入过程中，我们应用扩频嵌入技术将相互正交的高斯水印作为指纹信息嵌入图像。数字指纹的嵌入方法有很多种，该文采用的嵌入方法为扩频加性嵌入。这是由于扩频加性嵌入方法可以较好的抵抗各种几何攻击，具有很好的鲁棒性[6]，该嵌入方法不但能够抵抗有损压缩，滤波等处理，而且还能抵抗旋转，缩放，剪切等几何失真[7]，所以常应用于在数字版权保护方面。

首先将图像按像素分块，每块大小为8×8像素，然后对每块进行二维DCT变换，再在每个子块中进行水印的加性嵌入，所嵌入的指纹长度N=1024，最后做DCT逆变换，得到水印图像。同理进行提取实验。

通过比较可以看出，对图像进行分块处理后，水印图像的失真度相对上个实验略为提高，图像质量反而越好。事实上，采用较大的子块可以明显减少图像分块效应。所以块DCT变换可以对原数字指纹系统做出改进。

6 总结展望

数字指纹的发展到今天仅仅才有20年的历史，与数字水印相比，研究深度和广度都远远不及后者，需要进步完善以下方面：

在数字指纹的嵌入技术方面，进一步提高透明性、鲁棒性等。数字指纹的嵌入方法来源于数字水印，所有在数字水印系统中需要加强研究的方面，在数字指纹系统中同样需要重点研究并加以改善。

在数字指纹算法研究方面，几乎所有算法都是采用扩频技术在DCT域嵌入的，系统的整体性能受到一定程度的制约，况且现有的数字指纹算法多是针对非压缩图像的，而针对压缩图像的指纹算法少之又少，不能满足广泛应用的需求。

在应用领域上，该文研究的是用于版权保护的数字指纹，它还常用于军事方面和交易证明等新的领域上。

参考文献：

[1] 孙圣和，陆哲明，牛夏牧.数字水印技术及应用[M].北京：科学出版社，2004：15-18.

[2] N.R.Wagner.“Fingerprinting，”Proceedings of the 1983[J].IEEE Symposium on Security and Privacy， Okland，1983：18-22.

[3] Cox L， Kilian J， Leightan T，et al.Secure Spread Spectrum Watermarking for Multimedia[J].IEEE Transactions On Image Processing，6（12）.

[4] 王玉军.数字指纹的研究及其在图像版权保护方面的应用[D].南京：南京信息工程大学，2007.

指纹技术论文篇（7）

对于各行业的从业人员而言，信息安全都涉及到各方面的广泛利益，因此加强信息的安全防护至关重要。

知识产权――科学技术研究、学术研究、出版发行人员。移动硬盘在资料搜集、论文撰写的漫长过程中被频繁用到，个人或机构的领先技术、独有理论，往往只有少数人员参与，如果注册这些特定人员的指纹进行管理则能有力地捍卫知识产权。

商业情报――政府、企业、商业机构从业人员。社会竞争激烈，谁掌握了第一手商业政策和信息，谁就抢占了发展的先机。大到战略规划、拓展计划、营销策略，小到新产品上市、广告促销等，无意或因疏忽而泄露了信息，损失都是不可估量的。指纹加密在对商业情报的保护上，是其他加密方式所无法比拟的。

客户资料――信贷、律政、管理咨询、医疗、保险、通信等行业从业人员。如何有效保护客户名单、财务数据、交易资料、供应商信息等成为企业信誉的基本，在商业盗窃日益猖獗、手段繁多的现在，指纹识别加密是当之无愧的强力保护伞。

新闻内幕――广播、电视、报刊杂志、网络媒体的采编人员。新闻是要第一时间报道人们欲知应知而未知之事，“独家”、“内幕”是众所必争的，对这些信息需要妥当保护则不必赘述。

针对各行各样对于数据信息安全的需要，应用无处不在的指纹识别在移动存储上得到了创新的应用：联想作为国内存储行业的主力先驱，推出的指纹安全型移动硬盘F117一上市就让广大用户眼前一亮。

极强的数据安全保障：采用国际领先活体指纹识别技术，智能学习采集指纹特征值，采用TRUEPOINT技术进行的三层皮肤特征识别直接识别真皮，确保识别的准确；并且能在采集指纹时调整及增强信号，无论是在干、湿、脏或手指有磨损的情况下都能够有效识别，时刻保证极佳采集效果。

指纹技术论文篇（8）

随着人们对生活品质追求的逐步提高，人们门禁系统安全也就提出了更高的要求，指纹识别技术因其具有极高的安全性和便利性，而被在越来越多的小区门禁系统中采用，而具有指纹识别技术的门禁系统安全性极高、简易方便。在门禁系统中引入单片机，更是使门禁系统变得功能实用、成本低廉。

一、单片机的指纹门禁系统的功能描述

本单片机的指纹门禁系统以单片机为基础，运用指纹识别技术提高安全性和便利性。作为指纹门禁系统，指纹开始是其首要的功能。用户的指纹就是该系统的钥匙，通过预存在该系统中的指纹数据，用户只需用指纹就可以打开房门。用指纹开锁的前提是该系统的指纹库里提前录制指纹信息，预先在系统中建立档案，系统将信息进行存储。如果要除去该用户的使用权的话，则需要对系统中的指纹信息进行删除。由于一个门禁系统的用户主不用，系统管理者对用户权限的要求肯定不一样，这就要求指纹可以进行方便有效的管理，分级管理则是这样的一种措施。

用户通过指纹对指纹门禁系统进行开锁之后，会在系统中留下记录，方便系统管理者查询管理。为了应对系统中的突发应急情况：比如说用户手指被划伤、识别装置无法录入指纹等，引入密码应急开锁，可以在发生突发状况时，打开门禁系统。当电量不足时，系统的提示模块会提前发出警示信号，提醒用户补充电量。

二、单片机的指纹门禁系统的硬件设计

该单片机的指纹门禁系统的硬件部门主体为单片机，各部分分为：指纹采集模块、处理器模块、显示模块、供电模块、存储模块、计时模块、电压监测模块、输入模块，电控锁模K。

指纹采集识别模块：运用指纹传感器采集指纹信息，对指纹信息进行录入；处理器模块：单片机处理器对数据进行对比分析处理；显示模块：采用LED晶体管显示器；存储模块：用来存储指纹数据、密码、记录等信息，断电后数据不会丢失；计时模块：采用时钟/日历芯片，用于计时，并且累计；电压监测模块：选用三端口的低电压比较器进行检测；输入模块：采用4X4矩阵键盘控制电平变化；电控锁模块：包括直流电机、控制电路和减速机，直接控制门禁系统的机械动作。因为指纹识别模块是独立的，所以其与外部通信就需要接口来实现，RS232接口则是完成命令传输、参数传输的接口。

I2C总线是兼容性非常好的芯片，I2C总线利用双行线SDA线和SCl线传递芯片与模块间的信息。I2C总线串行E2PROM CAT24WC02。由于I2C总线具有多主总线的特性，所以不论是单接收的器件还是多接收的器件都可以对I2C总线进行控制。

三 单片机的指纹门禁系统的软件设计

系统主程序设计：（1）开始系统初始化测试指纹识别模块正常工作确定门状态读取时钟芯片显示时间进入掉电状态唤醒重复流程；（2）开始系统初始化测试指纹识别模块工作异常显示错误信息更正确定门状态读取时钟芯片显示时间进入掉电状态单片机的指纹门禁系统的软件设计唤醒重复流程。

应急密码开门程序：（1）开始禁止输入判断是否到解禁时间试开次数/警告提示退出；（2）开始输入密码密码正确开门记录开门时间退出；（3）开始输入密码密码错误试开次数是否达到五次/试开次数+1计算存储解禁时间退出。

四、总结

本文从基于单片机的角度出发，主要从单片机的指纹门禁系统的功能描述、单片机的指纹门禁系统的硬件设计、单片机的指纹门禁系统的软件设计、单片机的指纹门禁系统的功耗解决方案四个方面进行了设计论述，结合指纹识别技术和硬件电路设计来对单片机的指纹门禁系统进行了简要的设计研究。

参 考 文 献

[1]杨世恩.智能电子门禁系统研究与设计[J].通信技术，2011，44（5）：68-70.

指纹技术论文篇（9）

1． 引言

信息化高速发展的一大特征是个人身份的数字化和隐性化，如何准确鉴定一个人的身份，保护信息安全是当今信息化时代必须解决得一个关键性社会问题。生物特征身份鉴别技术是身份鉴别领域的一个研究热点。生物特征识别技术是指利用人体固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴别认证的技术。生物特征识别技术包括采用人体固有的生理特征（如人脸、指纹、虹膜、静脉、视网膜）进行的身份认证技术和利用后天形成的行为特征（如签名、笔迹、声音、步态）进行的身份认证技术。与传统的身份鉴定手段相比，基于生物特征识别的身份鉴定技术具有如下优点：（1）不会遗忘或丢失；（2）防伪性能好，不易伪造或被盗；（3）“随身携带”，随时随地可用。正是由于生物特征身份识别认证具有上述优点，基于生物特征的身份识别认证技术受到了各国的极大重视。

2.  生物特征识别技术的现状及发展趋势

目前，常用的生物特征识别技术所用的生物特征有基于生理特征的如视网膜、人脸、指纹、虹膜，也有基于行为特征的如笔迹、声音等。下面就这些常见的生物特征识别技术的特点及其发展趋势进行讨论研究。

2.1．视网膜识别

人体的血管纹路也是具有独特性的，人的视网膜表面血管得图样可以利用光学方法透过人眼晶体来测定。用于生物识别的血管分布在神经视网膜周围，即视网膜四层细胞得最远处。如果视网膜不被损伤，从三岁起就会终身不变，如同虹膜识别技术一样，视网膜扫描可能具有最可靠，最值得信赖得生物识别技术，但它运用起来的难度较大。视网膜识别技术要求激光照射眼球的背面以获得视网膜特征得唯一性。

视网膜技术的优点：视网膜是一种及其固定得生物特征，因为它是隐藏的，故而不易磨损，老化；非接触性得；视网膜是不可见得，不会被伪造。缺点是：视网膜技术未经过任何测试，可能会给使用者带来健康的损坏。

2.2.人脸识别

人脸识别作为一种基于生理特征的身份认证技术，与目前广泛应用的以密码、IC卡为媒

介的传统身份认证技术相比，具有不易伪造、不易窃取、不会遗忘的特点；而人脸识别与指纹、虹膜、掌纹识别等生理特征识别技术相比，具有非侵犯性、采集方便等特点。因而人脸识别是一种非常自然、友好的生物特征识别认证技术。

人脸识别技术包括图像或视频中进行人脸检测、从检测出的人脸中定位眼睛位置、然后提取人脸特征、最后进行人脸比对等一系列相关的技术。

为了评测基于面部图像的人脸识别算法的性能。美国ARPA和ARL于1993年至1996年建立了FERET数据库，用于评测当时的人脸识别算法的性能。共举行了三次测试FERET94、FERET95、FERET96。FERET测试的结果指出，光照、姿态和年龄变化会严重影响人脸识别的性能。

FERET的测试结果也表明了基于面部图像的方法的缺点。人脸是一个三维非刚体，具有姿态、表情等变化，人脸图像采集过程中易受到光照、背景、采集设备的影响。这些影响会

降低人脸识别的性能。

为了克服姿态变化对人脸识别性能的影响，也为了进一步提高人脸识别性能，20世纪90年代后期，一些研究者开始采用基于3D的人脸识别算法。这些算法有的本身就采用三维描述人脸，有的则用二维图像建立三维模型，并利用三维模型生成各种光照、姿态下的合成图像，利用这些合成图像进行人脸识别。2000年后，人脸识别算法逐渐成熟，出现了商用的人脸识别系统。为了评测这些商用系统的性能，也作为FERET测试的延续，美国有关机构组织了FRVT2000、FRVT2002、FRVT2006测试。测试结果表明，人脸识别错误率在FRVT2006上下降了至少一个数量级，这种性能的提升在基于图像的人脸识别算法和基于三维的人脸识别算法上都得到体现。此外，在可控环境下，虹膜、静态人脸和三维人脸识别技术的性能是相当的。此外，FRVT2006还展现了不同光照条件下人脸识别性能的显著提高，最后，FRVT2006表明人脸自动识别的性能优于人。值得一提的是，清华大学电子工程系作为国内唯一参加FRVT2006的评测的学术机构，其人脸自动识别性能优于人类。FRVT2006为人脸识别后续的研究指明了方向，人脸识别中光照、年龄变化依然对人脸识别性能有很大影响，二维人脸识别的性能不比三维人脸识别差。

人脸识别得优点：非接触性的。缺点是：要是比较高级得摄像头才也有效地扑捉面部图像；使用者面部的位置与周围得光环境都可能影响系统的精确性，而且面部识别容易受欺骗；

对于采集图像的设备会比其他技术昂贵得多。

2.2. 指纹识别

指纹识别技术是指通过比较不同人指纹中的特征点不同来区分不同人的身份。指纹识别技术通常由三个部分组成：对指纹图像进行预处理；提取特征值，并形成特征值模板；指纹特征值比对。指纹图像预处理的目的是为了减少噪声干扰的影响，以便有效提取指纹特征值。常用的预处理方法有图像增强、图像平滑、二值化、图像细化等。

特征提取的目的就是从预处理后的指纹图像中，提取出能够表达该指纹图像与众不同的特征点的过程。最初特征提取是基于图像的，从图像整体中提取出特征进行比较，但该方法的精度和性能较低。现在一般采用基于特征点的方法，从图像中提取反应指纹特性的全局特征（如纹形、模式区、核心区、三角点、纹数等）和局部特征（如终结点、分叉点、分歧点、孤立点、环点等）。得到特征点后就可以对特征点进行编码形成特征值模板。指纹特征值比对就是把当前获得的指纹特征值与存储的指纹特征值模板进行匹配，并给出相似度的过程。

    指纹识别的优点:技术相对成熟；成本较低。缺点是：具有侵犯性；指纹易磨损，手指太干或太湿不易提取图像。

2.3. 虹膜识别

虹膜相对而言是一个较新的生物特征。1983年，Flom与Safir申请了虹膜识别专利保护，使得虹膜识别方面的研究很少。1993年，Daugman发表了关于虹膜自动识别算法的开创性工作，奠定了世界上首个商业虹膜自动识别系统的基础。随着Flom和Safir专利在2005年的失效和CASIA及ICE2005中虹膜数据集的提供，虹膜识别算法的研究越来越蓬勃。I CE2006首次对虹膜识别算法性能进行了测试。虹膜识别中需要解决如下两个难点问题：一是虹膜图像的获取，二是实现高性能的虹膜识别算法。

3.  结论

本文讨论了一些常用的生物特征识别技术的技术特点及发展趋势。随着各国对生物特征识别技术的越来越重视，生物特征识别技术必将获得更快的发展。

参考文献：

[1]张敏贵，潘泉，等.多生物特征识别[J].信息与控制,2002,31(6).

[2]杨俊，景疆.浅谈生物认证技术——指纹识别[J].计算机时代，2004,(3）.

指纹技术论文篇（10）

关键词： Gabor小波；增强Fisher线性判别模型（EFM）；主成分分析（PCA）；掌纹；特征提取

Key words： Gabor Wavelet；Enhanced Fisher Discriminant Model （EFM）；Principal Component Analysis （PCA）；palm print；feature extraction

中图分类号：TP391.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）12-0185-03

0 引言

生物识别技术是利用人体生物特征进行身份识别的一种技术，掌纹识别[1]是生物特征识别中又一新兴技术，它利用人的掌部纹理作为生物特征了来进行身份的自动确认，掌纹识别具有“人人不同，终生不变，随身携带”的特点，其研究始于1998年，与常见的指纹、人脸、虹膜等生物特征识别技术相比，掌纹识别[2]主要具有以下优势：1）指纹具有很强的稳定性：胎儿六个月就会形成完整的指纹，一直到人死腐烂之前，虽然随着年龄的增长，纹理会有一些变化，但是总体上同一个手指的指纹类型以及细节特征的总体布局等始终没有明显的变化。即使手指受伤只要不伤到真皮，等伤口愈合后纹理仍旧恢复原状；如果伤到真皮愈合后形成伤疤破坏了原来的纹理，但是伤疤本身也增加了新的稳定特征。2）指纹的唯一性，指纹具有很明显的特定性。根据指纹学理论，两枚指纹匹配上12个特征的几率为10-50。至今即使是孪生兄弟姐妹也没有两个指纹完全相同的人，不仅是人与人就算是一个人的十指之间，指纹也有明显的区别。由于指纹具有这样的特点，因此应用指纹进行身份鉴定提供了客观的依据。

因此，掌纹同其他应用于身份识别的生物特征相比，具有诸多先天优势，其应用领域非常广阔。在掌纹识别中，有两个基本问题要解决好，一个是特征的提取，另一个是相似度的测量。所以一个掌纹识别算法要解决这两个问题：一是掌纹特征的提取和选择，二是特征分类器的设计。其中第一个问题是至关重要的，因为它会强烈地影响到第二个问题的解决，乃至最终的识别性能。

现有文献中涉及的掌纹特征提取算法大致可以分为4大类：第一大类是基于结构的特征提取[3，4]；第二大类是基于空域-频域变换的特征提取[5，6]；第三大类是基于统计的特征提取[7]；第四大类是基于子空间的特征提取[8]。本文将第二大类基于时频变换和第四大类子空间的特征提取算法结合起来，提出了一种利用Gabor小波和增强Fisher线性判别模型（EFM）来实现掌纹特征提取的新方法。

4 结论

本文主要对掌纹特征提取和特征分类进行了深入的探讨和研究，在Gabor小波技术结合EFM判别模型的基础上，提出了一种基于上述方式实现的掌纹特征提取方法。该方法利用Gabor小波捕获对应一定频率（尺度）、空间位置和方向选择性的局部结构，便于实现无对应的识别，而且使得掌纹的Gabor表示对光照的变化具有一定的鲁棒性，实现方法同时利用PCA变换和EFM判别模型提取信息量中的主要成分作为新的特征，与Fisher线性判别式（FLD）相比，EFM判别模型通过同时对角化类内与类间离散度矩阵提高了FLD的推广能力。因而，该算法具有一定理论和现实意义。

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