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指纹识别技术 指纹扫描系统 手指扫描技术　　手指扫描生物识别技术是以人类指纹的唯一性和排他性特征为基础的。指纹图象被录入设备读取，指纹的特征从图象中抽取出来，一个指纹模板便形成了。如果采取一些适当的预防措施，这种方法所得到的结果是一个很精确的认证结果。 指纹和手指扫描　　指纹识别和侦破犯罪案的结合并没有阻碍手指扫描技术被人们所接受。因为这两种刑侦方法有着很大的区别。指纹读取，从这个词的本身意义来看，是对手指指纹图象的获取和存储。指纹读取多年来作为普通的捺印程序，用来标明一个嫌疑犯或执行犯罪调查。用更先进的光学或非接触式（活体扫描）指纹读取系统来识别众多手指指纹的方法已经成为刑侦上应用的方法。这种方法需要每指256kb的高质量指纹图象。手指扫描技术也同样需要获取指纹图象，但这种技术并不保存完整的指纹图象。它只把指纹的一些特定的数据保存在一个相对较小的指纹特征码（250-1000字节）中。当这些特征码数据被拾取后，指纹图象将不再被保存。尤其需要指出的是指纹图象不能通过手指扫描模板来重建。 　　指纹在刑侦方面的运用主要有：大型一对多的指纹数据检索（指纹数据库中指纹的数量有百万枚以上）。这些检索能够在几小时之内完成。最具代表性的是利用计算机处理的AFIS。AFIS（自动指纹识别系统）通常被称作AFIS系统，是一个大规模一对多检索的术语。虽然手指扫描技术能够被应用在基于10万人数据库的AFIS中，但它更多地被应用在一对一的认证上。这种认证可在一到三秒之内完成。 　　通过对上述两种技术的介绍，可能大家对手指扫描技术有了一定的了解。关键的区别在指纹特征码上，手指扫描技术获得的图象并不是完整的指纹图象，只是从指纹样板中抽取小部分数据并将其存储起来。 指纹特征　　人类的指纹是由多种脊状图形构成，传统上对这些脊状图形的分类是根据有数十年历史的亨利系统（Henry System）来划分的。亨利系统将一个指纹的图形划分为：左环，右环，拱，涡和棚状拱。环型占了将近2/3的指纹图象，涡占1/3，可能存在5-10%的拱，这种指纹图形分类方法在大规模刑侦上有着广泛运用，但在生物识别认证方面很少有运用。下图是一个环形指纹图象（图1）（crossover 交叉 core核bifurcation分岔 ridge ending 脊断点 island 岛型区域 delta三角形区域 pore孔） 微小细节（图1） 　　不连续中断了本该平滑连续的脊，这是手指扫描认证的基础。19世纪末在加尔顿（Galton）特征中所描述的微小细节就是对脊断点不尽成熟的描述。脊断点是指一个脊的终止点,分岔是一个脊被一分为二。微小细节以多种形式存在于一个指纹图象中，这其中包括点（很小的脊），岛型区域（相对比点长的脊,占有两个分岔脊的中间部分）,塘或湖形区域（两个分岔脊之间的空白部分），分枝（一个脊当中的突出部分所形成的V型痕），桥形痕（两个邻近的脊连接而成的相对较长的脊）和交叉（两个互相交叉的脊) 　　其它一些特征对手指扫描认证也是十分重要的。核是内部的点，通常是在指纹的中间部分。周围有旋痕,环或拱型痕环绕。一般说来,核的主要特征是由一个脊断点和一些弧度较大的脊所构成。三角形痕是一些点,通常是在左右手指纹的底部,有一个位于中间三角形脊组构成。 　　脊也通常用“孔”来进行描述，一般在较固定的脊间隔之间，利用“孔”的位置和分布来进行认证已经进行了初步的尝试。但是这种方法需要“孔”的图象有相当高的分辨率。 特征拾取　　一旦一个高质量的图象被拾取后，需要许多步骤将它的特征转换到一个复合的模板中。这个过程，被称为特征拾取过程，它是指扫描技术的核心。50个领先的手指扫描设备生产商中，每个生产商都有各自获得专利的特征拾取产品。 这些厂家都共同坚持这种独特的算法。结果是众多生产厂家在某方面进行了多种研究后，得出的基本原理还是被那些采用其它识别技术的设备生产厂家所应用。 　　当一个高质量的图象被拾取后，它必须被转换成一个有用的格式。如果图象是灰度图象，相对较浅的部分会被舍弃，而相对较深的部分被变成了黑色。脊的象素由5到8个被缩细到一个象素，这样就能精确定位脊断点和分岔了。 　　微小细节的图象便来自于这个经过处理的图象。在这一点上，即便是十分精细的图象也存在着细节变形和错误细节，这些变形和错误细节都要被滤出。例如，一个算法可能在检索图象时剔除两个邻近细节中的一个细节，因为这两个细节太接近了，由于疤痕，汗液或灰尘导致的细节异常，算法对于这些情况是无能为力的。例如一个分岔位于一个岛形痕之上（可能是错误细节）或者一个脊垂直穿过两到三个脊（可能是疤痕或灰尘）。所有这些可能的细节都要在这个处理过程中被舍弃。 　　脊中断处的点，即一个分岔开始的点是最基本的微小细节，这些细节在众多领域都得到了运用。在确定细节点方面