行业资讯
指纹识别系统的关键技术
时间: 2017-08-17 15:57 浏览次数:
指纹识别系统的关键技术包括指纹图像采集、指纹图像增强、特征信息提取、指纹分类和匹配这几个环节。 目前,大多数现存的自动指纹识别系统是基于细节特征匹配的,即首先通过指

      指纹识别系统的关键技术包括指纹图像采集、指纹图像增强、特征信息提取、指纹分类和匹配这几个环节。目前,大多数现存的自动指纹识别系统是基于细节特征匹配的,即首先通过指纹采集设备读取人体指纹的图像,并对原始图像进行预处理使之更清晰;之后,提取指纹图像的特征,包括全局特征和局部细节特征;最后通过有效的匹配算法,把两个指纹的特征模板进行比较,计算出它们的相似程度,最终得出两个指纹的匹配结果。

      因此,本文将从指纹图像采集、指纹预处理与增强、特征提取、指纹分类及特征匹配这几个方面来讨论指纹自动识别技术的研究现状和一些不足之处。

识别技术市场份额

指纹图像采集

      指纹由图像输入设备转化成数字信息,并将其保存在机器内部。指纹图像的采集方式分为脱机扫描(offline)和活体扫描((live-scan)两种。脱机扫描如采集罪犯作案现场的指纹,采集在纸上按的手指印等。活体扫描指手指放在联机的传感器上采集指纹,活体扫描中使用的传感器近年来己有许多技术革翻,主要的传感器类型有光学传感器、硅晶体传感器和超声波传感器三种。

(1)光学传感器:利用光的全反射原理(FTIR),光线照到压有指纹的玻璃表面,CCD获取反射光线绘制指纹图像,反射光的数量取决于压在玻璃表面的指纹的脊线和谷线的深度及皮肤与玻璃间的油脂,其原理。光学传感器是目前指纹采集中用得最普遥的传感器,所采集的图像质量较好、成本低、比较耐用;缺点是采集设备体积大,不能小型化,这是因为在保证图像边缘没有严重光学变形的情况下无法缩减光路的长度。使用一些办法可以适当地缩小设备体积,但是要想把该类采集器嵌入到一些小型设备中是困难的。另外,图像质量容易受到手指干、湿和灰度变化的影响。

采用光学方法采集图像的代表性公司及其产品有DigitalPersona公司的U.are.U指纹扫描仪,IdenticatorCo.公司的DFR-200等。

(2)硅晶体传感器:采用微型晶体阵列,通过多种技术绘制指纹图像。最常见的硅晶体传感器是硅电容传感器,传感单元中电容的一极呈二维排列,每个微电容的另一级就是手指皮肤。当手指置于传感器上时,在手指和电容器之间产生电菏,电荷的大小与手指表面和电容器极板之间的距离有关。采集器利用此原理敏感地感应脊线与谷线之间电荷的不同。另一种硅品体传感器是压电式传感器,其表面是具有弹性的压感介质材料,根据纹线的凹凸变化感应不同的压力大小,从而产生不同的电信号。该表面用一种不传导的介质材料做成,当有来自手指的压力时,产生徽弱的电流信号,电流的大小与压力的大小有关,而脊线与谷线的压力是不同的,由此可实现指纹的采集。不理想的是,这些材料对压力不十分敏感,且保护层可能损坏指纹图片。另外,这种传感器只能得到一值图像,信息量较小。硅晶体传感器体积小、耗电I低,但容易受到静电的影响,容易损坏,成本比光学传感器高。

      采用硅晶体传感器方法采集图像的代表性广商有Veridicom1221和Sicmens123l等。

(3)超声波传感器:用超声波扫描指纹表面并获取反射信号,根据反射信号绘制指纹图像。超声波传感器可以看作是一种回波描写技术,原理是荃于发送声学信号并捕捉回声信号,回声被用来计算指纹的行列图像和脊线结构。采集器有发射机何接收吞两个主要部件,发射机产生短声波脉冲,接收器接受从指纹返回的声波信号。这种方法可以忽略污演、油脂带来的干扰,获取到较好的指纹图像。但采集器体积较大,价格昂贵,采集图像费时。

      活体扫描的采集方式按手指是否运动和运动的方式可以分为。

(1)按压式们(Touch):手指静止地按压在传感器窗口平面上,和窗口接触的指纹被传感器转换成数字图像。

(2)滚动式(Roll):手指按压在传感器平面上,同时做滚动运动,滚动过程中和传感器接触的手指的各个部分的指纹会被合成一个指纹整体的致字图像。

(3)移动式(Sweep):传感器的窗口是一很窄的长方形,采集指纹时,手指在窗口上做单向直线运动,传感器则反复地捕获手指运动过程中在窗口上方的指纹图像,然后将捕获的指纹片断重构成一个完整的指纹图像。

      按压式和滚动式在使用过程中会使传感器窗口变脏,而且会在窗口上留下指纹痕迹,这种痕迹如果被人偷取用来伪造指纹会对系统构成成胁,但按压式的处理简单。滚动式可以获取较完整的图像。移动式可以保持扫描窗口的干净,而且不会留下指纹痕迹,同时采集设备的体积可以做得很小,但图像重构过程复杂而且容易出错,使用时需耍对用户进行训练,如手指运动的方向和运动的速度,这筋要一个适应过程。

Copyright © 2009-2018 智多星指纹膜 版权所有
服务咨询电话:138-1530-0280  
备案号:ICP备62456523号
公司网站:www.zhiwen520.com