尽管指纹识别技术已经进入了民用领域，但是其工作原理其实还是比较复杂的。与人工处理不同，生物识别技术公司不直接存储指纹的图像。多年来，各生物识别技术公司及其研究机构研究了许多指纹识别算法（美国有关法律认为，指纹图像属于个人隐私，因此不能直接存储指纹图像）。但各种识别算法最终都归结为在指纹图像上找到并比对指纹的特征。这就是指纹识别技术的基本原理，即采集指纹图像并进行比对指纹特征。

指纹的特征

从普遍意义上来讲，可以定义指纹的两类特征来进行指纹的验证：总体特征和局部特征。

总体特征是指那些用人眼直接就可以观察到的特征。它包括：

1、基本纹型

常见的指纹图案有环型、弓型、螺旋型，其他的指纹图案都基于这三种基本图案，只是一个粗略的分类，仅仅依靠图案类型来分辨指纹是远远不够的，但通过分类可以更加便利于在大数据库中搜寻到指纹。

2、模式区（Pattern Area）

图1 指纹识别的过程

在登记过程中，用户需要先采集指纹，然后计算机系统将自动进行特征提取，提取后的特征将作为模板保存在数据库或其他指定的地方。在识别或验证阶段，用户首先要采集指纹，然后经系统自动进行指纹库模板比对，然后给出比对结果。

在很多场合，用户可能还要输入其他的一些辅助信息，以帮助系统进行匹配，如帐号、用户名等。此过程是一个通用的过程，对所有的生物特征识别技术都适用。

指纹采集的方式

目前市场上常用的指纹采集设备有三种：光学式、硅芯片式、超声波式。这三种形式的采集技术性能对比见表1：

表1 光学、电容与超声波采集技术的性能比较

1、光学式

光学指纹采集器是最早的指纹采集器，也是目前使用最为普遍的。它有如下优点：

1 使用时间最长，经受了实际使用的检验；

2对温度等环境因素的适应能力好；

3 价格比较低廉，分辨率较高，可以达到500 dpi 以上。

目前，也已出现了用光栅式镜头替换掉棱镜和透镜系统的采集器，光电转换的CCD 器件也已经换成了CMOS 成像器件，从而省略了图像采集卡，直接得到数字图像。

2、硅芯片式

硅芯片的指纹采集器出现于90 年代末，大部分硅芯片测量的是手指表面与芯片表面的直流电容场，这个电容场经A/D 转换后成为灰度数字图像。

3、超声波式

超声波指纹采集器可能是最准确的指纹采集器，但目前并不成熟，尚没有大规模应用。

来源：电子发烧友网