指纹识别技术:现状与挑战
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更新于2024-07-09
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"这篇文档是关于指纹识别技术的理论介绍,由Biometric System Laboratory, University of Bologna-ITALY提供,作者Raffaele Cappelli。文档主要探讨了指纹识别领域的最新发展和未来方向,并列举了指纹识别系统面临的主要挑战,包括伪造指纹、双重身份指纹、篡改指纹和潜在指纹等问题。此外,还概述了指纹识别的过程,包括指纹解剖学、获取、特征提取、比较、性能评估以及合成指纹的应用。文档也简述了生物识别系统的运作原理,包括注册和验证两个阶段。"
指纹识别是一种基于个体生理特征进行身份识别的技术,它利用指纹的独特性来确定个人身份。指纹的特性使得它们在生物识别领域占据重要地位,因为它们高度独特且终身不变,即使是同卵双胞胎也有不同的指纹。此外,指纹作为证据在法律中被广泛接受,而且它们持久不变,不会随着人的生长而改变。
指纹识别系统的工作流程分为两大部分:注册(Enrolment)和验证(Verification)。在注册阶段,系统获取指纹图像,通过特征提取生成模板,并存储在数据库中。模板的质量会经过检查以确保其准确性。同时,系统还会关联一个唯一的主体标识符。验证阶段,用户再次提供指纹,系统将新获取的指纹特征与存储的模板进行对比,得出匹配或不匹配的结果。
指纹的获取通常涉及光学、电容、热感或其他技术,以捕捉指纹的纹路细节。特征提取则涉及到找出指纹的细节特征,如脊线和谷线的模式,称为 minutiae。这些特征点包括分叉、端点和环形点等,它们构成了指纹的唯一标识。在比较阶段,两个指纹模板的 minutiae 对进行匹配,如果足够多的 minutiae 点匹配成功,系统就会认为是同一指纹。
然而,指纹识别系统面临着多重挑战。伪造指纹可能通过复制真实的指纹或制作假手指来欺骗系统。双重身份指纹是指一个人可能在不同场合使用不同的手指,这可能导致误识别。篡改指纹则是指通过物理手段改变指纹纹路,以逃避识别。潜在指纹是在物体表面留下的不易察觉的印记,提取和识别这些指纹增加了技术难度。
为了应对这些挑战,研究人员正在开发更先进的算法和技术,如深度学习模型,以提高识别准确性和鲁棒性。同时,合成指纹的研究旨在创建虚拟指纹以测试系统的抗攻击能力。未来的指纹识别技术可能会更加智能和安全,以适应不断增长的生物识别市场的需求。
2019-08-13 上传
2021-07-23 上传
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2023-06-10 上传
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