偉大的數(shù)學家萊布尼茨曾經(jīng)說過:“世界上沒有兩片相同的葉子”,同樣的,我們每個人的指紋也是獨一無二的。因為這個原因,只要驗證了一個人指紋,就等于驗證了一個人的身份,指紋識別是一種證明“我是我”的便捷方式,那么指紋識別的原理究竟是什么呢?

指紋識別主要有以下幾步:指紋的圖像獲取,指紋的特征提取,指紋匹配。

要想進行指紋識別,就要獲取指紋的圖像,指紋圖像的獲取有三種方式:光學式指紋識別、電容式指紋識別和射頻式指紋識別。

光學式指紋識別:這種方案是將光源照射到指紋上,其反射光被接收器接收,就可以得到指紋的紋路。但是這種方法有一定缺陷, 就是手指的干凈程度能很大程度的影響指紋識別的效果,如果手指沾了較多的灰塵,那么識別就可能會出錯。

電容式指紋識別:由于手指的指紋是凹凸不平的,指紋在接觸電容極板時,凸起的地方和凹陷的地方距離極板的距離就會有不同,從而造成各個電容極板的電容量大小有差異,電容大的地方就是凸起的紋線,電容小的就是凹陷的地方,這樣就可以識別出指紋的紋路。但是如果是濕手狀態(tài),識別就會很容易出錯,因為水的導(dǎo)電性,濕手時往往就識別不出指紋的紋路,而是水的“紋路”,這也是在濕手用手機時,手機的電容式觸摸屏往往不靈的原因。

射頻式指紋識別:這種方式是通過傳感器本身發(fā)射出射頻信號,穿透手指的表皮層去控測里層的紋路,來獲得最佳的指紋圖像。這種方法甚至不需要手指和識別模塊接觸,所以也基本不會受濕手指、臟手指的影響,是目前最可靠的指紋識別方案。

獲取了指紋圖像之后,就要進行指紋特征的提取,記錄它們的一些細節(jié)特征,通常包括指紋紋路的端點、孤立點、分叉點等等,其中指紋的紋路端點和分叉點是最穩(wěn)定也最容易獲取的。指紋的特征提取完成就相當于完成了指紋的采集。

最后是指紋的匹配,指紋匹配就是把現(xiàn)場采集到的指紋和指紋庫中保存的指紋特征進行比較,根據(jù)判決算法給出兩枚指紋的相似性得分,最后給出是否為同一個指紋的判決結(jié)果。到此,指紋識別就完成了。

來源: 科普中國