指紋識別的概念分類。指紋具有唯一性和不變性,是生物識別的重要特征。紋線的不同排列呈現出不同的紋型,其起點、終點、分叉點、轉折點、斷點被稱為指紋的“特征點”,指紋中的特征點的數量和位臵構成了指紋唯一性的確認信息。指紋識別技術主要涉及四個過程:讀取指紋圖像、處理指紋圖像、提取特征點、比對匹配指紋。首先通過指紋采集數據讀取人體指紋的圖像,然后對原始圖像進行處理,使之更加清晰。接下來,通過指紋辨識軟件對指紋建立數字表示——特征數據。這是一種單方向的轉換,即只能將指紋信息轉換成特征數據,而不能從特征數據轉換成指紋,且不同的指紋不會產生相同的特征數據。軟件從指紋上找到被稱為“節點”(minutiae)的數據點,即指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標位臵,這些點同時具有七種以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70個節點,因此這種方法會產生大約490個數據,這些數據通常被稱為模板。之后,通過計算機的模糊比較的方法,將兩個指紋的模板進行比較,計算其相似程度,最終得到兩個指紋的匹配結果。
電容式指紋識別:最普及的指紋識別技術。電容式指紋識別技術是將電容感測器整合于一塊半導體芯片中,芯片表面被分隔成很多像元,每個像元的寬度一般小于脊線的寬度。手指皮膚表面被視作電容的一極,由于指紋表面的凹凸不平導致指紋的脊線和谷(注:手指指紋中隆起的具有一定寬度的紋線為脊線,凹陷的部分是谷)到芯片之間的距離不同,電容感測器測量到的電容也不同,從而根據不同的電容值形成指紋影像信息,最終將指紋信號翻譯成芯片能夠理解的電信號,實現指紋的測定。
光學式指紋識別:安防和門禁市場的主流方案。光學式指紋識別技術主要是利用光的折射和反射原理,通常基于全內反射破壞(frustrated total internal reflection,FTIR)原理設計。FTIR技術的應用是為了增強指紋脊線與谷之間的對比度。
超聲波式指紋識別。超聲波式指紋識別是利用超聲波可輕易穿透多種材質的能力,隨著材料的不同產生大小不同的回波,從而利用指紋的脊線與谷,甚至汗毛孔對超聲波的不同反饋對指紋進行識別。簡單來說就是可以清晰記錄指紋的3D紋理,具體過程是:超聲波式指紋傳感器向手指表面發射超聲波,并接收回波,指紋的脊線和谷會產生不同的回波信號,根據回波信號的不同即可產生指紋圖像信號。
虹膜識別。人的眼睛結構由鞏膜、虹膜、瞳孔三部分構成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環狀部分,是眼球中瞳孔周圍的深色部分,其包含有很多相互交錯的斑點、細絲、冠狀、條紋等等細節特征。人眼的虹膜在出生6-18個月后即發育成熟,之后便保持終生不變,而平時常見的近視眼、白內障、紅眼病等一般性疾病對虹膜組織不會造成破壞,這些特性決定了虹膜特征以及身份識別的唯一性。虹膜識別系統使用單色電視和攝像技術與軟件相結合的視頻方法獲取虹膜的數字化信息,驗證時掃入的信息與預先存入的樣板信息進行比對,以做出身份鑒定。