指纹技术术语



    指纹识别系统
    指纹识别系统经过人工识别到机器识别的发展之后,进入自动识别阶段,称为自动指纹识别系统(AFIS)。一个典型的自动指纹识别系统,包括与人交互的前端子系统――自动指纹采集设备、完成指纹图像处理和特征值提取的后台子系统,以及用于指纹库存储的数据库子系统。当后台子系统用于指纹注册过程时,可以称为指纹注册子系统。当它用于指纹辨识过程时,称为指纹辨识子系统。


    指纹注册
    又叫指纹登记。是从指纹图像中提取指纹特征值,形成指纹特征值模板,并与人的身份信息结合起来,存储在指纹识别系统中的过程。它相当于为指纹报户口。所以指纹注册的时候,需要保证指纹与身份信息之间的正确对应。

    指纹匹配
    指纹匹配就是指纹特征值比对过程。它是把当前取得的指纹特征值集合与事先存储的指纹特征值模板进行匹配的过程。指纹匹配是一个模式识别的过程,判定的标准不是相等与不等,而是相似的程度。这个程度判定依赖于事先设定的阈值,以及与判定时比较的特征点的个数。


    指纹识别与指纹验证
    指纹识别是指在1:N模式下匹配指纹特征值。它是从多个指纹模板中识别出一个特定指纹的过程。其结果是,“有”或者“没有”。有时会给出“是谁”的信息。
    指纹验证是指在1:1模式下匹配指纹特征值。它是拿待比对的指纹特征模板与事先存在的另一个指纹特征模板进行一次匹配的过程。其结果是“是不是”。

    FRR(False Rejection Rate)和FAR(False Acceptance Rate)
    是用来评估指纹识别算法性能的两个主要参数。FRR和FAR有时被用来评价一个指纹识别系统的性能,其实这并不贴切。指纹识别系统的性能除了受指纹算法的影响外,指纹采集设备的性能对FRR和FAR的影响也不能忽视。
    FRR通俗叫法是拒真率的意思,标准称谓是FNMR(False Non-Match Rate 不匹配率)。可以通俗的理解为“把应该相互匹配成功的指纹当成不能匹配的指纹”的概率。
    FAR一般称为认假率,其标准称谓是FMR(False Match Rate 错误匹配率)。FMR是用来评估指纹识别算法性能的最重要参数。可以通俗的理解为“把不应该匹配的指纹当成匹配的指纹”的概率。


    EER(Equal Error Rate)
    是相等错误率的意思。这个参数一般在普通场合不大使用。EER主要用于评价指纹算法整体效能的指标。也就是把FAR、FRR两个参数统一为一个参数,来衡量指纹算法的整体性能。

    指纹注册过程


    指纹验证过程(1:1)


    指纹识别过程(1:N)


    指纹采集概述
    指纹采集的过程本质上是指纹成像的过程。其原理是根据嵴与峪的几何特性、物理特征和生物特性的不同,以得到不同的反馈信号,根据反馈信号的量值来绘成指纹图像。
    指纹的几何特性是指在空间上嵴是突起的,峪是凹下的。嵴与嵴相交、相连、分开会表现为一些几何图案。
    指纹的生物特性是指嵴和峪的导电性不同,与空气之间形成的介电常数不同、温度不同等。
    指纹的物理特性是指嵴和峪着力在水平面上时,对接触面形成的压力不同、对波的阻抗不同等。

    光学采集 Bitmap
    由于指纹的嵴和峪凹凸不同,形成的反射光的量也就不同。光线经玻璃照射到峪的地方后在玻璃与空气的界面发生全反射,光线被反射到CCD或CMOS,而射向嵴的光线不发生全反射,而是被嵴与玻璃的接触面吸收或者漫反射到别的方向,这样CCD或CMOS就无法获得这部分光线,从而形成了指纹嵴与峪的图像。


    半导体电容采集
    半导体电容式指纹采集的原理是根据指纹的嵴和峪与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不同,来判断什么位置是嵴什么位置是峪。


    半导体压感采集
    半导体压感采集技术是通过感知半导体压敏介质材料单元的形变来形成图像信号的。当手指放置到指纹采集表面时,由于指纹的嵴是凸起的,峪是凹下的,凸起的嵴对压敏单元产生形变,凹下的峪没有在对应的单元产生形变,根据形变的程度可以形成不同的电压值,从而形成指纹图案。


    半导体热敏采集
    半导体热敏材料对温度的变化非常敏感,当指纹的嵴接触到微小的热敏单元时,由于温度的增高,热敏单元电阻值会随之发生改变,从而电压值也有变化。峪的部分没有接触到热敏单元,热敏单元的温度保持不变,对应的电压值不会改变。从电压值的变与不变,可以清楚的区分出哪里是嵴哪里是峪,形成指纹图像。





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