指纹识别

指纹是灵长类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路，也可指这些纹路在物体上印下的印痕。纹路的细节特征点有起点、终点、结合点和分叉点。由于每个人的指纹并不相同，同一人的不同手指的指纹也不一样，指纹识别就是通过比较这些细节特征的区别来进行鉴别。

指纹由于具有个体差异性及稳定性，早在古代便用于身份确认，当时人们以指纹或手印画押。

在西方，亨利·福爾茲發表第一篇科學論文，建議用指紋作身分辨識。法蘭西斯·高爾頓也發表了關於指紋的論文和書籍。1892年，胡安·布塞蒂奇首開先例比較留在犯罪現場的潛在指紋（latent print）與嫌犯姆指標本指紋（exemplar print）。1890年代以后警察逐渐将指纹作为辨认罪犯的方法之一，取代阿方斯·貝蒂榮發展的人體測量學。[1]1960年代随着電腦技术的发展，美國聯邦調查局和法国巴黎警察局等开始研究電腦指纹识别技术。1990年代用于个人身份鉴别的自动指纹识别系统开发完成并推广应用。[2]

指纹识别系统通常包括以下几部分：

• 图像获取：通过专门的指纹采集或扫描仪、数字相机、智能手机等获取指纹图像。根据采集指纹面积大体可以分为滚动捺印指纹和平面捺印指纹，公安行业普遍采用滚动捺印指纹。
• 图像压缩：将指纹数据库的图像经过压缩后存储，主要方法为转换为JPEG、WSQ、EZW等文件。目的是减少存储空间。其中，EZW被列入中国公安部刑侦领域指纹图像压缩的国家标准。
• 图像处理：指纹区域检测、图像质量判断、方向图和频率估计、图像增强、指纹图像二值化和细化等。
• 指纹形态和细节特征提取：获取指纹特征并提取交下一步分析。指纹形态特征包括中心（上、下）和三角点（左、右）等，细节特征点主要包括纹线的起点、终点、结合点和分叉点。
• 指纹比对：对比两个以上指纹以分析是否为同一指纹来源。[3]

模式

指纹纹线的3种基本模式是环型、弓形和螺旋形。同一家庭的成员一般有相同的指纹模式，因此一般认为这些模型是有遗传性的。[4]

弓形

环形

螺旋形

局部特征

最常见的指纹局部特征包括纹线端点、分叉点和短纹（孤立点）。局部特征和模式在指纹分析中都非常重要，由这些特征，没有两个指纹是相同的。[4]

纹线端点

分叉点

短纹（孤立点）

指纹识别多用于以下领域：

• 疑犯指纹对比
• 電腦使用者身份确认
• 儿童指纹数据库