指纹其实是比较复杂的,与人工处理不同,许多生物识别技术公司并不直接存储指纹的图像。多年来,在各个公司及其研究机构产生了许多数字化的算法,指纹识别算法最终归结为在指纹图像上找到并比对指纹的特征。指纹的特征定义了指纹的两类特征以进行指纹的验证:总体特征和局部特征。
1.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,包括以下几方面。
(1)基本纹路图案
基本纹路图案包括环型(Loop)、弓型(Arch)和螺旋型(whorl).其他的指纹图案都基于这3种基本图案。这只是一个粗略的分类,仅依靠图案类型来分辨指纹是远远不够的,但通过分类可以使得在大型数据库中搜索更为方便。
(2)模式区(PattemArea)
模式区是指指纹上包括了总体特征的区域,即从模式区就能够分辨出指纹是属于那一种类型的。有的指纹识别算法只勿模式区的数据。
(3)核心点(Core Point)
核心点位于指纹纹路的渐进中心,它用于读取指纹和比对指纹时的参考点。
(4)角点(Delta)
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读数和跟踪的开始之处。
(5)式样线(Type Lines)
式样线是指在包围模式区的纹路开始平行的地方出现的交叉纹路,式样线通常很短就中断了,但它的外侧线开始连续延仲。
(6)纹数(Ridge Count)
纹数是指模式区内指纹纹路的数量。在计算指纹的纹数时,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。
2.局部特征
局部特征是指指纹上的节点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征,但它们的局部特征节点却不可能完全相同。节点(Minutia Points)指纹纹路并不是连续的、平滑笔直的,而是经常出现中断、分叉或打折.这些断点、分叉点和转折点就称为特征点。就是这些节点提供了指纹唯一性的确认信息.指纹上的节点有4种不同特性。
(1)分类
节点有以下几种类型,最典型的是终结点和分叉点。
A.终结点(Ending):一条纹路在此终结。
B.分叉点(Bifurcation):一条纹路在此分开成为两条或更多的纹路。
C.分歧点(Ridge Divergence):两条平行的纹路在此分开。
D.孤立点(Dot or Island):一条特别短的纹路,以至于成为一点。
E.环点(Enclosure):一条纹路分开成为两条之后,立即又合并成为一条,这样形成的一个小环称为环点。
F.短纹(Short Ridge):一段较短但不至于成为一点的纹路。
(2)方向(Orientation)
每个节点都有一定的方向。
(3)曲率(Curvature)
描述纹路方向改变的速度。
(4)位置(Position)
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。