<label id="11116"></label>
  • <dd id="11116"><font id="11116"></font></dd>

    1. 四川吉聯電子
      首頁  分部簡介  產品信息  卡片展示  制卡介紹  成功案例  案例分析  下載中心  聯系我們   敬請留言
      您的當前位置:首頁 → 指紋識別首頁
         指紋考勤管理系統
       
         指紋門禁管理系統
       
         指紋機房網吧管理
       
         指紋會員管理系統
       
         指紋會議簽到系統
       
         指紋幼兒接送系統
       
         指紋工資管理系統
       
         指紋圖書管理系統
       
      指紋識別儀 指紋識別儀 指紋考勤機 指紋門禁機
      指紋識別儀 活體指紋識別儀 指紋考勤機 指紋門禁機

      指紋SDK開發包

      指紋識別技術介紹


      指紋識別技術:指紋唯一性

       

      據醫學研究:人類從胎兒四個月大就已經形成指紋,并成為每個人基本的生理物理特征之一。指紋特性是相當固定的,不會隨著人的年齡的增長、或身體健康程度的變化而變化,而且每個人的十指指紋皆不同。作為指紋識別技術基礎理論的亨利系統指出每個指紋一般都有 70-150 個基本特征點。從概率學的角度,在兩枚指紋中只要有 12-13 個特征點吻合,即可認定為同一指紋,而上述概率 120 年才可出現兩枚完全相同的指紋。

      人類的指紋是由多種脊狀圖形構成,不連續中斷了本該平滑連續的脊。脊斷點是指一個脊的終止點,分岔是一個脊被一分為二,微小細節以多種形式存在于一個指紋圖象中,這其中包括點(很小的脊),島型區域(相對比點長的脊,占有兩個分岔脊的中間部分),塘或湖形區域(兩個分岔脊之間的空白部分),分枝(一個脊當中的突出部分所形成的 V 型痕),橋形痕(兩個鄰近的脊連接而成的相對較長的脊)和交叉(兩個互相交叉的脊)。指紋的中間部分是核,周圍有旋痕,環或拱型痕環繞。一般說來,核的主要特征是由一個脊斷點和一些弧度較大的脊所構成。三角形痕是一些點,通常是在左右手指紋的底部,有一個位于中間的三角形脊組構成。

      crossover :交叉
      core
      :核
      bifurcation
      :分岔
      ridge ending
      :脊斷點
      island
      :島型區域
      delta
      :三角形區域
      pore
      :孔

      指紋特征一般分為總體特征和局部特征?傮w特征包括紋形(環型弓型、螺旋型)、特征點的分類(終結點、分叉點、分歧點、孤立點、環點、短紋)、方向、曲率、位置。每個特征點都有大約七個特征,我們的十個手指產生最少 4900 個獨立可測量的特征。有關專家認為,基于指紋的特征和不可復制性,每個指紋都是獨立存在的,具有唯一性,如利用指紋進行身份認定的生物識別技術,可完全杜絕了鑰匙和 IC 卡被盜用或密碼被破解等導致他人非法進入的現象。

       

       

      指紋識別技術:指紋技術發展

       

      公元前 7000 年到 6000 年以前,指紋作為鑒別身份的工具已經在古代中國和古敘利亞開始應用。文物告訴我們,一些粘士陶器上留有陶藝匠人的指紋,古代中國的一些文件上印有起草者的大拇指指紋;古敘利亞的一些遠古城市的房屋留有磚匠的指紋等。由此可見,指紋的一些特征在當時已經被人們認識和接受。

      19 世紀初,科學研究發現了人類指紋的兩個重要特征,一是兩個不同手指的指紋紋脊的式樣不同,另外一個是指紋紋脊的式樣終生不變,科學上稱之為指紋的唯一性和不變性。這個研究成果使得指紋在犯罪事件的鑒別中得以正式應用。 1896 年阿根廷首次應用,然后是 1901 年的蘇格蘭、 20 世紀初的其他國家也相繼應用到罪案的鑒別中。 20 世紀 60 年代,由于計算機可以有效地處理圖形,人們開始著手研究利用計算機來處理指紋。從此自動指紋識別系統 AFIS 在法律實施方面的研究和應用在世界許多國家展開。

      到了 20 世紀 80 年代,個人電腦、光學掃描等技術革新得它們作為指紋取像的工具成為現實,從而使指紋識別可以在其他領域中得以應用。隨著取像設備的引入及其飛速發展,生物指紋識別技術的逐漸成熟,可靠的比對算法的發現都為指紋識別技術提供了更廣闊的舞臺。比如:指紋考勤系統代替了 IC 卡、磁卡等傳統的考勤方法,就能從根本上杜絕了代打考勤的現象。

      生物識別技術被廣泛應用意味著它能在影響億萬人的日常生活的各個地方使用。通過取代個人識別碼和口令,生物識別技術可以阻止非授權的 " 訪問 " ,可以防止盜用 ATM 、蜂窩電話、智能卡、桌面 PC 、工作站及其計算機網絡;在通過電話、網絡進行的金融交易時進行身份認證;在建筑物或工作場所生物識別技術可以取代鑰匙、證件、圖章等。生物識別技術的飛速發展及其廣泛應用將開創個人身份鑒別的新時代!

      指紋識別作為科技識別技術已經有很長的歷史了,基于指紋的科技識別技術在美國和西歐已使用了一百多年,而最早用于商業的指紋設備亦始于二十世紀七十年代。 二十世紀六十年代與七十年代之間,指紋識別技術發生新突破。隨著個人計算機和光學掃描技術地發展, FBI 開始使用一種自動識別指紋的設備( AFIS ),至七十年代末期,開始在美國大范圍內推廣使用。二十世紀九十年代末期,價格較低的指紋采集器、快速、匹配的算法發展為指紋技術用于個人身份識別提供了廣闊的市場空間,不過目前用于數字交易的系統的指紋技術與過去的 AFIS 有著跟本的區別。

      我們可能會丟失證件或遺忘密碼,但不太可能 " 丟失 " " 遺忘 " 自己的手指。起始于本世紀 70 年代的生物測量學代表了最安全可靠的個人身份鑒別方法。人的每個手指隱藏有 80 100 個獨立的特征,這些特征經過編碼,可以以 " 生物代碼 " 形式儲存在計算機里。幾十年來,指紋識別技術一直在公安執法部門中使用,成為一種較成熟的犯罪識別方式。目前,隨著生物測量技術的發展,其市場成本顯著下降,進入民用已成為可能。

      人類人口按 60 億計算,則需要 300 年才可能出現重復的指紋,概率幾乎為零。一個人在母腹 7 個月時指紋就已經定型,隨著年齡的增長指紋一直保持不變;如果手指沒有損及真皮組織,即使指紋受到破壞,也會很快復原。因此,指紋以其不變性,在身份識別領域中一直是最為可靠的手段,并為各國法律所廣泛承認。指紋鑒定和識別是建立在獨一無二且與生俱來的指紋之上的強大技術,即使是同胞兄弟也有獨特的指紋。找到兩個完全相同的指紋幾乎是不可能的,而且只要部分指紋就可以進行確定的鑒別。尖端科技保證了指紋鎖的安全性。

       

       

      指紋識別技術:指紋圖形傳感器

      指紋圖形傳感器負責采集指紋特征,并轉化為數字信號,傳遞到 CPU PC 機處理。指紋掃描技術大體可分為兩類:確認 (identification) 系統,如 AFIS (自動指紋確認系統)和核對 (verification) 系統;指紋采集取像設備分為三類:光學傳感器、硅晶體電容傳感器、超聲波掃描傳感器。

      指紋掃描系統都是以指紋的渦、拱、環、脊斷點和脊分岔等特征為基礎。核對系統是拾取一個手指的平面圖象,將指紋圖像的細節特征加以提取,生成指紋特征數據(包括特征點的類型、位置、方向、與其他特征點之間的關系等信息),與指紋特征數據庫中存檔的指紋模板(由指紋特征數據構成)完成一對一的核對,利用計算機進行告訴指紋特征數據處理, 核對能夠在幾秒中之內完成。 AFIS 系統主要運用于兩個方面:刑偵和民用。刑偵 AFIS 拾取十個手指的一組圖象,此系統是在一些罪犯盡量避免留下指紋的情況下用來獲得罪犯指紋信息的專門設備。民用 AFIS 的應用是拾取一些手指的平面圖象,比較該圖像與指紋圖像庫中存檔的哪個指紋圖像相符的方法, AFIS 完成一對多的檢索。

      指紋掃描錄入設備分為三類,光學傳感器、硅晶體電容傳感器、超聲波掃描傳感器,F有 AFIS 僅使用光學傳感器,核對系統中三類設備都有應用。

      光學傳感器的工作原理是利用 CCD 將有深色脊和淺色谷構成的指紋圖象轉換成數字圖象。光線照到壓有指紋的玻璃表面,光線經玻璃射到谷的地方后在玻璃與空氣的界面發生全反射,光線被反射到 CCD ,而射向脊的光線不發生全反射,而是被脊與玻璃的接觸面吸收或者漫反射到別的地方,反射光的量依賴于壓在玻璃表面指紋的脊和谷的深度和皮膚與玻璃間的油脂和水分,這樣就在 CCD 上形成了指紋的圖像。色谷構成的指紋圖象轉換成數字圖象,為了獲得一個實際可用的圖象,圖象的亮度需要做自動(多采用)或手工(較困難)的調整。

      光學傳感器是最古老也是應用最廣的指紋錄入設備,具有能承受一定程度溫度變化,成本相對較低,價格不高并能提供分辨率為 500dpi 的圖象等優點。不足在于主要表現在尺寸過大和潛在指印兩個方面。隨著光學設備技術的革新,光學指紋采集的設備的體積也不斷減小和新技術光電科技產品出現,F在傳感器可以裝在 6*3* 6 英寸 的盒子里,在不久的將來更小的設備是3*1* 1 英寸 。新技術如:可以利用纖維光束來獲取指紋圖像,纖維光束垂直射到指紋的表面,照亮指紋并探測反射光;含有一微型三棱鏡矩陣的表面安裝在彈性的平面上,當手指壓在此表面上時,由于脊和谷的壓力不同而改變了微型三棱鏡的表面,這些變化通過三棱鏡光的反射而反映出來。

      硅晶體電容傳感器是 1998 年在市場上才出現的,最常見的硅電容傳感器通過電子度量被設計來捕捉指紋,在半導體金屬陣列上能結合大約 100,000 個電容傳感器,其外面是絕緣的表面,當用戶的手指放在上面時,皮膚組成了電容陣列,硅芯片傳感器為電容陽極,手指則代表另一個極,硅芯片面板與手指之間的電容被轉換成一個 8 bit 的灰度數字圖象。另一種晶體傳感器是壓感式的,其表面的頂層是具有彈性的壓感介質材料,他們依照指紋的外表地形(凹凸)轉化為相應的電子信號。其他的晶體傳感器還有溫度感應傳感器,它通過感應壓在設備上的脊和遠離設備的谷溫度的不同可以獲得指紋圖像。

      硅晶體電容傳感器核心器件是 1cm × 1.5cm 晶片,它每個方向上有 200 300 條這樣的線,具有 AGC 技術提供自動調節象素,局部范圍的敏感程度,從而提高圖像的質量。 AGC 在不同的環境下結合反饋的信息便可產生高質量的圖像。例如,一個不清晰(對比度差)的圖像,如干燥的指紋,都能夠被感覺到從而可以增強其靈敏度,在捕捉的瞬間產生清晰的圖像(對比度好);由于提供了局部調整的能力,圖像不清晰(對比度差)的區域也能夠被檢測到(如:手指壓得較輕的地方)并在捕捉的瞬間為這些像素提高靈敏度。

      硅晶體電容傳感器體積小巧,它可以集成到許多現有設備中,能夠生成質量較好的指紋圖象,并且指紋錄入時不需要象光學錄入設備那樣,要求有較大面積的錄入頭,這是光學錄入設備所無法比擬的,但相比光學傳感器,硅晶體電容傳感器不足表現在: 1 、穩定性方面還待驗證 2 、價格高出光學傳感器,制造較大的晶體傳感器的指紋取像區域是非常昂貴的,所以通常晶體傳感器的指紋取像區域小于 1 平方英寸,而光學掃描的指紋取像區域等于或大于 1 平方英寸。 3 、晶體傳感器技術最重要的弱點在于,它們容易受到靜電的影響,這使得晶體傳感器有時會取不到圖象,甚至會被損壞。

        超聲波掃描傳感器工作原理為采取傳送聲波并通過手指,臺板和空氣間的電阻來測量距離的方法來完成錄入,掃描指紋的表面,接收設備獲取了其反射信號,測量它的范圍,得到脊的深度。超聲波掃描被認為是指紋取像技術中非常好的一類,積累在皮膚上的臟物和油脂對超音速獲得的圖像影響不大,是實際脊地形(凹凸)的真實反映,精確度最高的指紋錄入技術。但由于超聲波錄入設備的耐久性還難以估計,實際運用領域中還較少。

       

      指紋識別技術:指紋識別技術的算法

      指紋掃描技術大體可分為兩類:確認 (identification) 系統,如 AFIS (自動指紋確認系統)和核對 (verification) 系統,兩種系統關鍵的區別在指紋模板。核對 (verification) 系統同樣需要獲取指紋圖象,但這種技術并不保存完整的指紋圖象,它只是通過一些算法處理把指紋的一些特定的數據保存在一個相對較小的模板( 250-1000 字節)中。當這些數據被拾取后,指紋圖象將不再被保存,也不能通過手指掃描模板來重建。為此,多年來國內外公司及其研究機構產生了許多數字化的算法。

      評估一個優秀的能夠商業化大面積推廣的指紋算法,不僅要從常規的誤判率,拒判率,相對準確率,拒登率等參數來評估,一個好的算法包括有許多方面,例如:能否夠濾除指紋噪音?是否適應不同的角度去按壓?是否適應不同的指紋質量?是否考慮到高速匹配?是否能夠過濾殘余指紋信息?是否能夠在盡量少的特征點下識別?是否適應指紋不同季節的變化?是否能夠處理過于干燥或濕潤的指紋 ? 是否能夠適應不同按壓力度?是否占有非常少的內存?是否對系統的依賴性很低?是否能夠在各種不同的操作環境下良好的運行 ? 是否可以方便的移植到單片機系統中去?是否可以用盡量少的特征表述指紋信息?客戶是否感到很舒適?是否有非常開放的開發體系來推廣市場?是否經過大量的指紋庫的測試?是否能夠讓客戶經歷透明的測試 ? 是否具備非常低的商業門檻 ? 是否有優秀的 1:N 的表現?軟件接口是否符合國際規范?是否能適應不同質量的圖象?是否能夠提供給用戶良好的開發接口?等等

      指紋識別技術算法的工作原理為當一個高質量的圖象被拾取后,它必須被轉換成一個有用的格式。如果圖象是灰度圖象,相對較淺的部分會被舍棄,而相對較深的部分被變成了黑色。脊的象素由 5 8 個被縮細到一個象素,這樣就能精確定位脊斷點和分岔了。如:一個算法可能在檢索圖象時剔除兩個鄰近細節中的一個細節,因為這兩個細節太接近了,由于疤痕,汗液或灰塵導致的細節異常,算法對于這些情況是無能為力的;蛘,一個分岔位于一個島形痕之上(可能是錯誤細節)或者一個脊垂直穿過兩到三個脊(可能是疤痕或灰塵)。所有這些可能的細節都要在這個處理過程中被舍棄。一旦一個點被確定下來,它的位置就是 X , Y 軸的原點( 0 , 0 ),在細節點的定位過程中,或所在脊方向上的終點有一個夾角(拱形斷點的情況法則將更復雜)。

       

      售后服務 技術文檔 網站地圖 下載中心 成功案例 聯系我們 合作代理


      版權所有--高新區吉聯電子經營部
      電話:(028)86661325 68699558 68699559
      傳真:(028)68699552 地址:成都市城守東大街59號藍光大廈18F





      點擊關閉 點擊將本站加入QQ/TM的精品收藏