指纹识别原理
Time:2023-06-28 23:04:11
关于指纹识别原理的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
指纹识别原理
每个人的指纹都独一无二，在科技发展的现在，指纹已经变成人的另一张身份证！
人的指纹简单可以三种：分别是“斗形”“箕形”’“弓形”！
这种形状的分布和地区有着很大的关系，比如，中国人、日本人的指纹中，斗形纹和箕形纹的出现率大致相当，共占整体的 90% 以上；欧洲人的指纹中，箕形纹出现率较高；美国人的指纹中，则是弓形纹的出现率较高。
说说今天的重点吧，指纹解锁识别的原理！
发着绿光的指纹打卡机
我们常见的这种叫做“光学式指纹识别系统”是利用光线反射成像识别指纹的。
这类型指纹模块对使用环境的温度湿度都有一定的要求，如果你大冬天的骑自行车，这时候跑到门前打卡经常是打不上的，还要把冰凉的手指头放到嘴边哈气一会才能识别，别提多尴尬了。
由于这种设备体积过于庞大，并不适合在手机上使用。
手机上的指纹识别按键
手机上那个小小的按键其实是一个电容式指纹模块，利用硅晶元与导电的皮下电电解液成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。
这种方式适应能力强，对使用环境无特殊要求，同时整个组件体积还比较小，因而使得该技术在手机端得到了比较好的推广。
公安系统的指纹采集器
我们去办理身份证和补办身份证的时候是需要录入指纹的，这个录入设备就是生物射频指纹识别系统，这种设备的精度是非常高的。
它通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。
指纹敏感器的识别原理只对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题，宽温区：适合特别寒冷或特别酷热的地区。因此射频技术是目前最可靠，最有力有解决方案。
共同点
但是不论何种采集方式，采集到的信息并不是指纹的图片，而是以一种特殊算法计算的到的一串代码，就像是根据指纹，排列组合成一个相对应条形码，如果逆向对比，就可以通过计算获得两个指纹是否出自同一人，一般是有四个步骤的。
1、指纹采集。第一次采集指纹的时候，经常同一个手指也要全方位的录入一遍，这是为了将整个指纹完整的记录下来，因为指纹片段并不能作为识别的证据。
2、指纹评估。对整个信息进行严格的判断，如果不合格是需要重新采集。
3、提取特征。这一步是相当关键的一步，需要强大的算法软件进行支持，将采集到的指纹终结点，分叉点，分歧点，孤立点，环点，短纹等等信息进行数学转换，并且保存在数据库中。
4、指纹匹配。如果再次识别到的指纹具有以上信息，就可以确定身份信息并且执行操作。
这时候我们回到前面的话题，来看看指纹锁到底安全不安全。一般的法医学上要确定两个指纹是否出自同一个人，指纹比对的特征需要30个以上相符才能判定，而我们的手机并不会如此精确的计算，不过随着算法的不断更新，手机的识别水平也是在飞速的发展，安全性也有质的飞跃。
那指纹会不会消失呢？这个还真有可能，的确发现极少一部分药物是会使指纹短暂模糊甚至消失，如果这时候需要进行出入境，是需要随身携带医生开出的证明才可以的。
如果想彻底的毁灭指纹，那也不是不可能的，通过各种暴力手段使手指的真皮层受损，指纹的确不会重新长出来。
按键指纹识别原理
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。
指纹识别器读取指纹有多种不同方式，其中电容式传感技术的基本原理是，它根据活体手指——请注意“活体”一词——表层上的电阻变化传导指纹图像。皮肤的表皮层，包括手指的表皮层的细胞是非活体的。剥掉非活体细胞的表皮层可以看到第一层活体皮肤细胞，这些皮肤细胞具有一定量电阻。它们还在皮肤表层上组成特定形状——常见的指纹嵴线和沟。细胞中的特定电学品质与细胞的排列方式这二者的结合使得皮肤表面的电阻能够被测量到且其变化唯一。这就是电容式读取器的工作方式——它首先读取手指活体表皮的电阻变化，然后传导显示这些变化的手指图。该图看起来就像警察展示的标准指纹图像。电阻变化图称作指纹图像。产生指纹图像后会对其进行保存，或将其与另一个指纹图像进行比较，以确定它们是否相同。电容式传感器技术在指纹界中占有主导地位；其它所有指纹识别技术均为技术跟随者。该技术还非常成熟、稳定可靠，并且是当今市场中价格相对最低廉的指纹传感技术之一。技术优点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；[1] 技术缺点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、实际上现在的指纹鉴别技术都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。
屏幕指纹识别原理
现在还没有手机能做到屏下指纹铁视致识别，都是使用单独的指纹传感器来进行指纹识别。
虽说几天前VIVO发布了一个屏下指纹识别的解决方案，但是什么时候量产还是个问题。
再来说回你的提问，现在屏下指纹识别的主流方案有两个，第一个是超声波指纹识许祖传接别，就是前几天VIVO和高通合作的那个哪缺精华。如果你贴膜的话肯定会影响到成功率和识别速递的，但是并不是说不能用，超声波如果连小小的贴膜都无法穿透那就有点不切实际了。
第二种就是光学指纹解锁，这个原理我也不是很明白，不过有一点可以肯定的是，需要屏幕亮度达到一定的级别才能解锁成功。所以对贴膜倒是没有什么要求了。
总结就是，未来屏下指纹识别肯定会出的，贴膜可能会有一点点影响但是影响不大。
至于那些把指纹识别做到home键里面的普通方案就不会有问题了。因为贴膜的时候都会把案统承目挥粉让home键的位置空出来。