指纹信息识别技术与应用

综合叙述了指纹信息识别技术的发展与应用,包括一般指纹识别系统的原理,指纹数据的产生办法,指纹图像的预处理,以及提取特征、分类鉴定的各种方法,例如：结构方法,统计方法,人工神经网络方法,光电混合方法等,并进行了比较和分析。     

指纹识别及其应用

 什么是指纹鉴别人的手掌及其手指、脚、脚趾内侧表面的皮肤凸叫不平的纹路会形成各种各样的图案。这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力,使得我们能够用手来抓起重物。人们也注意到,包括指纹在内的这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上各不相同,也就是说,每一个人是唯一的。依靠这种唯一性,我们就可以把一个人同他的指纹对应起来,通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较,就可以验证他的真实身份。这种依靠人体的身体特征来进行身份验证的技术称为生物识别技术,指纹识别是生物识别技术的一种。     

基于数字全息技术的实时指纹识别

指纹识别技术是通过计算机来实现身份识别的一种手段,在生物识别技术中占有非常重要的地位。为了提高指纹识别系统的准确度和实时性,搭建了以光学器件傅里叶透镜和空间光调制为主的联合变换相关识别全息光学系统,记录相关图像的频谱,通过比较指纹图像的像素强度,从而实现实时指纹识别的目的。     

基于数字全息技术的实时指纹识别

指纹识别技术是通过计算机来实现身份识别的一种手段,在生物识别技术中占有非常重要的地位。为了提高指纹识别系统的准确度和实时性,搭建了以光学器件傅里叶透镜和空间光调制为主的联合变换相关识别全息光学系统,记录相关图像的频谱,通过比较指纹图像的像素强度,从而实现实时指纹识别的目的。     

类型γ射线能谱指纹的识别机理

放射源的辐射指纹能起到标识和鉴别放射性物体的作用.在涉及核弹头不可逆销毁过程的深度核裁军核查中,核弹头的辐射指纹对标识和鉴别裁减下来的核弹头将起到关键作用.预先研究辐射指纹的有关技术,如识别机理的研究,将有助于深度核裁军的核弹头核查技术发展.以实验室放射源为研究对象,探索了类型γ射线能谱指纹的同一性识别机理.类型γ射线指纹识别机理的研究,就是要找出一种合适的方法,以较高的置信度,描述两个正在进行比较的γ射线指纹是否为同一放射源的指纹.采用了谱形比较法,并用谱相似度概念来描述两个指纹的相似程度.在谱形比较思想的指导下,编制了放射源类型指纹识别软件,并通过放射源同一性的识别实验验证了软件的有效性,同时研究了谱相似度随统计涨落和测量条件,如时间、源强和本底等因素的变化情况.研究结果表明:1)用相似度概念来描述两个指纹的相似程度,回答两个待比较的γ射线能谱是否代表同一类型放射源,是切实可行的;2)该识别机理只具备识别放射源类型的能力,而对同一类型、差异甚微的放射源个体还不能识别 关键词： γ射线能谱指纹 辐射指纹 识别机理 核查技术     

基于Delaunay网格和DLP的三维指纹识别系统设计

针对目前已有的嵌入式指纹识别系统存在的识别精度底和识别效率低的问题,设计了一种基于单DLP处理器的嵌入式三维指纹识别系统;首先,以TMS320VC5402为处理器核心,FPS200为图像采集芯片,EPM7128为外围逻辑设计了指纹识别系统硬件;然后,设计了基于Delaunay网格的上位机指纹识别软件,将指纹识别过程分为细节点DT网格构造、识别参考点获取、待识别指纹姿势校正和指纹匹配四个阶段进行实现;最后,采用指纹数据库FVC2004为测试数据库在上位机上进行仿真,测试结果表明:文中系统能较为精确地实现指纹识别,平均正确识别率高达98.1%,且与其他方法相比,具有FNMR和FMR值较低、正确识别率高和匹配时间少的优点。     

紫外指纹识别照相系统视场中心亮斑的产生原因及分析

针对紫外指纹识别照相系统是目前从事公安刑侦工作者进行指纹识别和提取犯罪鉴定的一种重要手段，而其视场中心亮斑严重影响着指纹图片的质量，分析了该系统视场中心亮斑产生的原因，指出其中心亮斑主要是由系统轴外杂散光引起，通过对这些原因进行分析，有针对性地提出了采用消光性能良好视场的物镜系统或者合适的视场光阑尺寸及位置；或者给阴极输入面有效直径之外区域涂敷紫外吸收膜的方法，消除了视场中心亮斑，用以满足公安刑侦指纹识别、存储及其他领域对指纹、脚印等的识别与提取。     

宽光谱干涉显微术快速提取内指纹

指纹识别是一种广泛应用的生物特征识别技术,但现有指纹身份识别装置由于容易被指纹膜欺骗而存在安全问题,手指表面弄脏、太湿或者磨损也会导致识别失效,存在鲁棒性差的问题。手指内部220～550 μm的皮肤层,具有表面(外部)指纹相同的拓扑特征。这些内部层,充当“主模板”导致外部指纹按照它的形状生长,另外,手指内部的汗腺和微血管结构也和指纹有跟随形状。这些皮下指纹,和对应层面的汗腺等组织结构,具有终生不变性,我们称之为内指纹。内指纹难以仿制,可以用于准确而高度鲁棒的生物身份识别。但是目前报道的用扫频层析术获得内指纹图像,由于对二维正面图像提取需要扫描,并最终从三维指纹结构中重构正面图像,数据量大,提取速度太慢,限制了其实用性。提出一种基于宽光谱干涉显微术的手指皮肤下内部指纹成像系统,以宽光谱弱相干白光激光实现3.5 μm轴向分辨率,采用低数值孔径的光路提高了穿透深度,利用光源空间非相干性和阵列探测器无需扫描一次性获得6.14 mm×6.14 mm的内指纹图像,实现了0.4 s每帧的快速读取,并以三维分层图像展示了手指内部指纹,及其汗腺结构等特征,该工作确认了宽广谱干涉显微术快速提取内指纹用于生物识别的可行性,为高安全度生物识别提供了新方法。     

便携式指纹考勤信息管理系统设计

指纹识别技术是近年来应用最广泛的一种生物识别应用技术。结合该技术与当前高等教育的改革热点,本文设计了一个基于指纹识别的便携式信息管理系统。使教学互动环节不仅涵盖了基本的教师与学生的通知公告,而且涵盖了深层次的教师与学生及其家长的相互沟通、分析课程学习的优缺点、有针对性的提出各课程学习的良好建议等。系统硬件采用ARM M3处理器、指纹采集传感器、2.8寸液晶屏以及GPRS模块等,系统软件采用UCOSII操作系统。实现了课堂教学的实时考勤,统计班年级课程的平时、期中小考及期末终考成绩,分析学生的学习表现,并对师生提出教学、学习及提高教学质量的良好建议。本设计对其它考勤应用及教育领域具有一定的参考价值。     

用于指纹识别的基于离散余弦变换的二值化联合变换相关器

提出了一种利用离散斜弦变换对联合功率谱进行处理的二值化联合变换相关算法,利用这种二值联合变换相关器,进行了一个待识别指纹同四个参考指纹的比较,这种相关器同采用局部中值阈值技术的二值化联合变换相关器相比,能提高输出峰边比,提高相关峰的强度。光电混合处理实验的结果表明,这种方法能大大提高多指纹识别系统的识别性能。     

Cancelable remote quantum fingerprint templates protection scheme

With the increasing popularity of fingerprint identification technology, its security and privacy have been paid much attention. Only the security and privacy of biological information are insured, the biological technology can be better accepted and used by the public. In this paper, we propose a novel quantum bit(qbit)-based scheme to solve the security and privacy problem existing in the traditional fingerprint identification system. By exploiting the properties of quantum mechanics, our proposed scheme, cancelable remote quantum fingerprint templates protection scheme, can achieve the unconditional security guaranteed in an information-theoretical sense. Moreover, this novel quantum scheme can invalidate most of the attacks aimed at the fingerprint identification system. In addition, the proposed scheme is applicable to the requirement of remote communication with no need to worry about its security and privacy during the transmission. This is an absolute advantage when comparing with other traditional methods. Security analysis shows that the proposed scheme can effectively ensure the communication security and the privacy of users' information for the fingerprint identification.     

指纹图像的定量化区域矢量编码与识别

为了识别一幅图像 ,通常需要对它进行编码 ,提取特征信息。大体上可以归纳为两类方法 :统计方法和语言(或结构 )学方法。两类方法各有优缺点。第一类方法很少利用图像本身的结构关系 ,而第二类方法则没有考虑图像在环境中所受的噪声干扰。因此把二者结合起来 ,各取其长 ,是可取的途径。在统计方法的基础上 ,考虑了指纹的结构特点 ,按纹理方向进行分组 ,对它们实行定量化编码 ,并由此建立了方向矢量样本形式 ,给出了试验结果。这种方法的样本数据量小 ,构造过程简单 ,匹配和识别的信噪比高 ,不易产生错误匹配和判别。     

表面增强拉曼光谱检测爆炸物研究进展

近年来,恐怖袭击、刑事犯罪等爆炸事件频发,对社会的公共安全构成了严峻挑战。炸药是各种爆炸物的核心成分,因此对炸药的分析检测与识别是公共安全领域研究的热点之一。表面增强拉曼光谱可以对爆炸物分子实现指纹谱性、超痕量、实时高效的探测和识别,在安全检测和法庭科学等公共安全领域展现了极具诱惑力的应用前景。最近几年,国际上针对表面增强拉曼光谱检测爆炸物的研究十分活跃,取得了丰富的成果,文章综述了爆炸物表面增强拉曼基底,包括表面修饰改性和复合功能结构基底;有机和无机爆炸物的检测;以及爆炸物光谱识别的研究进展。分析了需要面对的问题,并总结展望了未来的发展趋势。相信随着纳米科学与技术、表面科学、仪器科学以及深度学习等新兴科技的快速发展,表面增强拉曼光谱一定能在爆炸物检测和识别方面取得更大进展。     

利用光谱和质谱成像技术实现指纹痕量检测

近年来,依赖于先进光源的化学成像技术迅速发展,极大提高了痕量检测的准确性,在公共安全、环境、食品、医药、考古等领域具有重要的实用价值.在痕量检测中,通过将成像技术与光谱测量技术、质谱技术等相结合,能够同时获取检验对象的物质组成和二维图像信息,不仅可以揭示材料表面的痕量物质成分及其分布,还可以在提高检验灵敏度的情况下,减少甚至避免传统检测手段所需要的特殊显现剂,因此与其他检验方法具有良好的兼容性.本文以指纹检验这一典型的痕量检测问题为例,阐述基于光谱和质谱成像技术的化学成像方法在痕量检测领域中的应用,从定向针对特定组分的化学成像和非定向的直接化学成像两个方面,综述了在指纹显现或显现增强中获得应用的主要成像手段,包括可见-近红外成像、红外成像、拉曼成像、质谱成像等.     

人耳辨识非语言声目标能力的实验研究

以主观听觉测试实验为手段,研究人耳听觉系统辨识能力与声音特性、评价主体训练程度及噪声干扰的关系.实验结果发现：人耳辨识声音能力主要由声信号的谱时结构决定,人耳对于谐音信号的辨识能力明显强于非谐音,对于稳态信号的辨识能力略强于瞬态信号;评价主体的训练可以提高辨识效果及准确性,但与声音特性密切相关;不同的噪声干扰对人耳目标辨识能力的影响主要取决于声音频谱结构;比对测听方式能提高非受训人员的辨识准确性,但不影响受训人员的辨识效果. 关键词： 听觉系统 主观听觉测试 目标辨识     

紫外成像检测技术

提出一种新型的紫外成像检测系统.此系统利用紫外增强技术和紫外滤光技术观察和检测紫外光信号.详细介绍了系统的关键技术:紫外镜头、紫外“日盲”滤光技术、紫外增强技术和光谱转换技术,给出了紫外成像检测系统的研制实例,以及用该系统得到的实验结果.此系统在公安、电力、森林火灾等领域有远大的应用前景.     

Algorithms of target detection on hyperspectral imagery

With the development of airborne and spaceborne remote sensing from the 1980s, as a new and growing technology, hyperspectral imaging is widely used in different fields, such as military investigation, battlefield information acquisition, environmental monitoring, mineral exploration and public security. Because of the unique characteristic of acquiring spectral and spatial information simultaneously, it brings the hyperspectral detection advantages when dealing with target detection problem under complex conditions. Target detecting models of hyperspectral image are established, including the target subspace model and the probability statistical model. And several algorithms are introduced, which are based on original spectral features, sub-space projection and probability statistical model separately. Comparison shows that if the background includes fault objectives, GLRT is the best algorithm, and its SINR is the largest; on condition of anomaly target detection, LPTD is the best, and have a quite high SINR.     

光电混合实时指纹识别新方法

在实验上建立了一套基于联合变换相关的１ｆ光电混合实时指纹识别系统，用棱镜和ＣＣＤ摄像机结合实现指纹的实时采集，提出了用二次微分边缘提取算法对指纹进行预处理，用监视器上亮度和对比度调节来实现联合变换功率谱的视觉二值化。