指纹识别的原理和一般方法 - 安防知识网

    指纹识别系统主要有以下几个环节：指纹图像采集、指纹图像预处理、特征提取、指纹特征匹配，指纹识别流程图如下：

    指纹一般通过指纹采集器来提取，目前常用的指纹采集设备有三种：光学式、硅芯片式和超声波式指纹采集器。

    1、光学指纹采集器

    光学指纹采集器是最早的指纹采集器，也是目前使用最为普遍的。它有如下优点：

    使用时间最长，经受了实际使用的检验；

    对温度等环境因素的适应能力好；

    价格比较低廉，分辨率较高，可以达到500 dpi以上。

    目前，也已出现了用光栅式镜头替换掉棱镜和透镜系统的采集器，光电转换的CCD器件也已经换成了CMOS成像器件，从而省略了图像采集卡，直接得到数字图像。

    2、硅芯片指纹采集器

    硅芯片的指纹采集器出现于90年代末，大部分硅芯片测量的是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。

    3、超声波指纹采集器

    超声波指纹采集器可能是最准确的指纹采集器，但目前并不成熟，尚没有大规模应用。

    在指纹识别系统中，指纹图像的预处理是正确的进行特征提取、匹配等操作的基础。预处理的目的就是利用信号处理技术去除图像中的各种噪声干扰，把它变成一副清晰的指纹图像，恢复指纹脊线结构，以便可靠提取正确的指纹特征；

    指纹预处理一般包括这样几个过程：

一、对指纹图像进行归一化；
二、提取指纹的方向图；
三、基于此方向图进行灰度图像的滤波再进行二值化、细化。

    细节特征的坐标直接表征该指纹，因此特征提取的好坏直接影响到以后的指纹匹配通过，所以特征提取是指纹识别系统的关键部分之一。
    指纹识别的一般方法是在两幅图像中采用一定的方法提取特征点，对特征点进行匹配，这就是点模式匹配问题。
    在整个指纹识别系统中，预处理和特征提取是两个关键步骤，直接关系到结果的好坏。