指纹识别原理（屏幕指纹识别原理）

指纹识别的原理是什么？

原理：指纹纹路经常出现中断、分叉或转折，这些断点、分叉点和转折点被称为"特征点"。特征点提供了指纹唯一性的确认信息，正因为这些不同，才可以进行识别。

1、指纹识别的概念：

指纹识别是指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别的技术，可用于身份鉴定。

2、优点及其应用：

指纹识别技术拥有识别速度快、采集方便和价格低廉等优点，被广泛应用于图像处理、模式识别、计算机视觉等众多学科领域。

3、指纹特征：

特征点

指纹，英文名称为fingerprint，两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的细节特征，却不可能完全相同。 指纹纹路并不是连续的、平滑笔直的，而是经常出现中断、分叉或转折。这些断点、分叉点和转折点就称为"特征点"。

特征点提供了 指纹唯一性的确认信息，其中最典型的是终结点和分叉点，其他还包括分歧点、孤立点、环点、短纹等。特征点的参数包括方向（ 节点可以朝着一定的方向）、曲率（描述纹路方向改变的速度）、位置（节点的位置通过x/y坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点或特征点的）。

总体特征

总体特征是指那些用人眼直接就可以观察到的特征。包括纹形、模式区、核心点、三角点和纹数等。

纹形， 指纹专家在长期实践的基础上，根据脊线的走向与分布情况一般将指纹分为三大类——环型（loop，又称斗形）、弓形（arch）、螺旋形（whorl）。

模式区即 指纹上包括了总体特征的区域，从此区域就能够分辨出指纹是属于哪一种类型的。有的指纹识别算法只使用模式区的数据，有的则使用所取得的完整指纹。

核心点位于 指纹纹路的渐进中心，它在读取指纹和比对指纹时作为参考点。许多算法是基于核心点的，即只能处理和识别具有核心点的指纹。

三角点位于从核心点开始的第一个分叉点或者断点，或者两条纹路会聚处、孤立点、折转处，或者指向这些奇异点。三角点提供了 指纹纹路的计数跟踪的开始之处。

纹数，即模式区内 指纹纹路的数量。在计算 指纹的纹路时，一般先连接核心点和三角点，这条连线与指纹纹路相交的数量即可认为是指纹的纹数。

局部特征

局部特征指纹节点的特征。指纹的纹路并不是连续、平滑笔直的，经常会出现分叉、折转或中断。这些交叉点、折转点或断点称为"特征点"，它们提供了指纹唯一性的确认信息。特征点的主要参数包括：

方向：相对于核心点，特征点所处的方向。

曲率：纹路方向改变的速度。

位置：节点的位置坐标，通过x/y坐标来描述。它可以是绝对坐标，也可以是与三角点（或特征点）的相对坐标。

指纹识别的原理是什么

指纹，由于其具有终身不变性、唯一性和方便性，已几乎成为生物特征识别的代名词。指纹是指人的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。纹线的起点、终点、结合点和分叉点，称为指纹的……

图案解锁、密码解锁、面部解锁，在众多的个人安全解锁方式出现后，安全系数更高的指纹解锁也出现了。那么你们知道他的工作原理吗?

“指纹，由于其具有终身不变性、唯一性和方便性，已几乎成为生物特征识别的代名词。指纹是指人的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。纹线的起点、终点、结合点和分叉点，称为指纹的细节特征点”

注：以上一段摘自百度百科。

通过上面的内容，我们知道指纹中的中断、分叉或转折而形成的点就是细节特征点，而这些细节特征点，可以说就是提供了指纹唯一性的确认信息。其中典型的是终结点和分叉点和分歧点、孤立点、环点、短纹等。通过记录你的指纹纹路方向，特征点位置(通过X/Y轴来确定位置)等，就能建立一把世上独一无二的指纹锁，而钥匙就是你的指纹。

由于每次进行指纹扫描的方位不完全一样，着力点不同也会带来不同程度的变形，这样又会存在大量模糊指纹，所以指纹识别技术的关键是要正确提取特征和实现正确匹配。指纹识别涉及图像处理、模式识别、计算机视觉等众多学科。

要识别指纹，首先就是先建立指纹库，让你的原始指纹数据成为初始识别码。

指纹采集流畅如图。目前用于指纹采集的主要有：活体光学式、电容式和压感式。

电容式指纹采集视图，通过对皮肤和屏幕的接触，识别指纹的纹路来记录和验证指纹。

光学式，通过光反射成像来记录和验证指纹。

压感式是通过感知半导体压敏材质来感知指纹凹凸而成像。

捕捉到指纹后，会细化指纹，突出其指纹特征点，方便对比验证。

指纹验证在手机上是一种新型而安全系数更好的一种验证方式，因为对应开锁的指纹只有你一个人拥有，手机安全和个人隐私都能得到有效的保护。所以现在很多的手机厂商也都争先恐后为他们的手机加入了指纹识别功能。亲，你的手机够安全吗?

来源：爱搞机

指纹识别技术是基于哪些原理？

指纹其实是比较复杂的。与人工处理不同，许多生物识别技术公司并不直接存储指纹的图像。多年来在各个公司及其研究机构产生了许多数字化的算法（美国有关法律认为，指纹图像属于个人隐私，因此不能直接存储指纹图像）。但指纹识别算法最终都归结为在指纹图像上找到并比对指纹的特征。

指纹的特征

我们定义了指纹的两类特征来进行指纹的验证：总体特征和局部特征。总体特征是指那些用人眼直接就可以观察到的特征，包括：

基本纹路图案

环型（loop）,

弓型（arch）,

螺旋型（whorl）。其他的指纹图案都基于这三种基本图案。仅仅依靠图案类型来分辨指纹是远远不够的，这只是一个粗略的分类，但通过分类使得在大数据库中搜寻指纹更为方便。

模式区（Pattern

Area）模式区是指指纹上包括了总体特征的区域，即从模式区就能够分辨出指纹是属于那一种类型的。有的指纹识别算法只使用模式区的数据。

Aetex

的指纹识别算法使用了所取得的完整指纹而不仅仅是模式区进行分析和识别。

核心点（Core

Point）核心点位于指纹纹路的渐进中心，它用于读取指纹和比对指纹时的参考点。

三角点（Delta）三角点位于从核心点开始的第一个分叉点或者断点、或者两条纹路会聚处、孤立点、折转处，或者指向这些奇异点。三角点提供了指纹纹路的计数和跟踪的开始之处。

式样线（Type

Lines）式样线是在指包围模式区的纹路线开始平行的地方所出现的交叉纹路，式样线通常很短就中断了，但它的外侧线开始连续延伸。

纹数（Ridge

Count）指模式区内指纹纹路的数量。在计算指纹的纹数时，一般先在连接核心点和三角点，这条连线与指纹纹路相交的数量即可认为是指纹的纹数。

局部特征

局部特征是指指纹上的节点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的局部特征--节点，却不可能完全相同

节点（Minutia

Points）指纹纹路并不是连续的，平滑笔直的，而是经常出现中断、分叉或打折。这些断点、分叉点和转折点就称为"节点"。就是这些节点提供了指纹唯一性的确认信息。

指纹上的节点有四种不同特性：

1.

分类

-

节点有以下几种类型，最典型的是终结点和分叉点

A.

终结点（Ending）

--

一条纹路在此终结。

B.

分叉点（Bifurcation）

--

一条纹路在此分开成为两条或更多的纹路。

C.

分歧点（Ridge

Divergence）

--

两条平行的纹路在此分开。

D.

孤立点（Dot

or

Island）

--

一条特别短的纹路，以至于成为一点

E.

环点（Enclosure）

--

一条纹路分开成为两条之后，立即有合并成为一条，这样形成的一个小环称为环点

F.

短纹（Short

Ridge）

--

一端较短但不至于成为一点的纹路，

2.

方向（Orientation）

--

节点可以朝着一定的方向。

3.

曲率（Curvature）

--

描述纹路方向改变的速度。

4.

位置（Position）

--

节点的位置通过（x,y）坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点或特征点的。

手机指纹识别的原理是什么？

原理：指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别 。指纹识别技术涉及 图像处理、 模式识别、 计算机视觉、 数学形态学、小波分析等众多学科。由于每个人的 指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。由于每次捺印的方位不完全一样，着力点不同会带来不同程度的变形，又存在大量模糊 指纹，如何正确提取特征和实现正确匹配，是指纹识别技术的关键。

指纹识别优点：1、指纹是人体独一无二的特征，并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征；

2、如果要增加可靠性，只需登记更多的 指纹、鉴别更多的手指，最多可以多达十个，而每一个指纹都是独一无二的；

3、扫描指纹的速度很快，使用非常方便；

4、读取指纹时，用户必需将手指与指纹采集头相互接触，与指纹采集头直接；

5、接触是读取人体生物特征最可靠的方法；

6、 指纹采集头可以更加小型化，并且价格会更加的低廉；

指纹识别缺点：1、某些人或某些群体的 指纹指纹特征少，难成像；

2、过去因为在犯罪记录中使用 指纹，使得某些人害怕“将指纹记录在案”。

3、实际上 指纹鉴别技术可以不存储任何含有指纹图像的数据，而只是存储从指纹中得到的加密的指纹特征数据；

4、每一次使用 指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕，而这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性。

5、指纹是用户的重要个人信息，某些应用场合用户担心信息泄漏。

手机指纹识别原理？是如何感应的？

原理：指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别 。指纹识别技术涉及 图像处理、 模式识别、 计算机视觉、 数学形态学、小波分析等众多学科。由于每个人的 指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。由于每次捺印的方位不完全一样，着力点不同会带来不同程度的变形，又存在大量模糊 指纹，如何正确提取特征和实现正确匹配，是指纹识别技术的关键。

指纹识别优点：1、指纹是人体独一无二的特征，并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征；

2、如果要增加可靠性，只需登记更多的 指纹、鉴别更多的手指，最多可以多达十个，而每一个指纹都是独一无二的；

3、扫描指纹的速度很快，使用非常方便；

4、读取指纹时，用户必需将手指与指纹采集头相互接触，与指纹采集头直接；

5、接触是读取人体生物特征最可靠的方法；

6、 指纹采集头可以更加小型化，并且价格会更加的低廉；

指纹识别缺点：1、某些人或某些群体的 指纹指纹特征少，难成像；

2、过去因为在犯罪记录中使用 指纹，使得某些人害怕“将指纹记录在案”。

3、实际上 指纹鉴别技术可以不存储任何含有指纹图像的数据，而只是存储从指纹中得到的加密的指纹特征数据；

4、每一次使用 指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕，而这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性。

5、指纹是用户的重要个人信息，某些应用场合用户担心信息泄漏。