民用指紋識別技術(shù)

第1章　概述　1
1.1　生物特征識別的含義　1
1.1.1　指紋識別　2
1.1.2　人臉識別　3
1.1.3　手形識別　3
1.1.4　視網(wǎng)膜與虹膜識別　4
1.1.5　筆跡識別　4
1.1.6　語音識別　4
1.1.7　DNA基因識別　4
1.2　指紋識別技術(shù)簡介　6
1.2.1　指紋識別技術(shù)的歷史　6
1.2.2　人工識別與機器識別　7
1.2.3　警用AFIS與民用AFIS　8
1.2.4　指紋識別技術(shù)的優(yōu)勢　10
1.3　人體指紋的生理特征　12
1.3.1　指紋的紋型　12
1.3.2　指紋的特征　13
1.3.3　特征模板　16
1.4　指紋圖像的采集　17
1.4.1　指紋采集模式　17
1.4.2　采集設(shè)備的原理　18
1.4.3　指紋圖像的參數(shù)　19
第2章　民用指紋技術(shù)的特點　21
2.1　民用AFIS的技術(shù)指標　21
2.1.1　拒識率與誤識率　22
2.1.2　指紋算法的魯棒性　23
2.1.3　設(shè)備的拒登率　25
2.1.4　系統(tǒng)的工作速度　25
2.1.5　系統(tǒng)的工作方式　26
2.2　民用AFIS的應(yīng)用領(lǐng)域　27
2.2.1　門禁控制類　27
2.2.2　文件與信息保密類　28
2.2.3　證照管理類　28
2.2.4　遠端認證　28
2.3　民用AFIS的應(yīng)用對象與場合　28
2.3.1　實時與非實時　29
2.3.2　配合型與抗拒型　29
2.3.3　監(jiān)控和人工干預(yù)　29
2.4　系統(tǒng)的工作模式　30
2.4.1　警用AFIS的工作模式　30
2.4.2　民用AFIS的工作模式　30
2.5　民用AFIS中的比對與識別　31
2.5.1　工作形式　31
2.5.2　識別范圍　31
2.5.3　指紋特征描述　32
2.5.4　采樣角度　32
2.6　系統(tǒng)的適應(yīng)性與一致性　32
2.6.1　對各種手指的適應(yīng)性　33
2.6.2　對使用環(huán)境的適應(yīng)性　35
2.7　民用指紋技術(shù)的發(fā)展趨勢　35
第3章　指紋識別算法的原理　39
3.1　指紋圖像的壓縮　39
3.1.1　JPEG壓縮　40
3.1.2　WSQ壓縮　40
3.1.3　EZW壓縮　41
3.2　指紋圖像的預(yù)處理　42
3.2.1　圖像的平滑　43
3.2.2　圖像的歸一化　45
3.2.3　圖像的紋理方向和噪聲　46
3.2.4　圖像的二值化　49
3.2.5　指紋脊線的彌合　51
3.2.6　指紋圖像的質(zhì)量　53
3.2.7　指紋圖像的細化　55
3.3　指紋圖像的特征提取　56
3.3.1　奇異點的判定　57
3.3.2　細節(jié)特征的提取　58
3.3.3　直接特征提取法　59
3.3.4　指紋拼接　60
3.3.5　特征點的選取　61
3.3.6　特征模板的組織　61
3.3.7　指紋的定位　62
3.3.8　基于特征點的匹配　63
3.3.9　基于特征點對的匹配　64
3.3.10　基于特征點組的匹配　65
3.4　指紋分類　65
3.4.1　人工分類　66
3.4.2　自動分類　66
第4章　系統(tǒng)的性能評估與測試　69
4.1　評估與測試的類型　69
4.1.1　技術(shù)測試　70
4.1.2　應(yīng)用模擬測試　70
4.1.3　實際使用測試　71
4.2　測試樣本庫　71
4.2.1　指紋圖像數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成　71
4.2.2　標準指紋數(shù)據(jù)庫　72
4.2.3　人工合成指紋庫　74
4.2.4　人工模擬指紋庫　76
4.3　算法的評估與測試　79
4.3.1　對圖像質(zhì)量的適應(yīng)性　79
4.3.2　對指紋變形的適應(yīng)性　79
4.3.3　對指紋噪聲的適應(yīng)性　79
4.3.4　對多種系統(tǒng)的適應(yīng)性　79
4.3.5　測試流程　79
4.3.6　模擬指紋測試　83
4.4　采集器的評估與測試　85
4.4.1　工作環(huán)境適應(yīng)性　85
4.4.2　外觀和結(jié)構(gòu)要求　86
4.4.3　圖像分辨率和幾何畸變率　87
4.4.4　圖像的灰度、對比度和均勻度　89
4.4.5　產(chǎn)品性能的一致性　91
4.4.6　抗靜電強度ESD　92
4.4.7　使用壽命　92
4.5　整體評估與測試　93
4.5.1　工作速度與效率　93
4.5.2　合理性與易用性　93
4.5.3　系統(tǒng)的可靠性　94
4.5.4　系統(tǒng)的安全性　95
第5章　指紋設(shè)備的選型　97
5.1　設(shè)備的類型與適用場合　97
5.1.1　聯(lián)機式　97
5.1.2　獨立式　98
5.1.3　嵌入式　99
5.2　設(shè)備參數(shù)的含義與選擇　99
5.2.1　傳感器參數(shù)　99
5.2.2　信號接口標準　100
5.2.3　指紋算法參數(shù)　100
5.2.4　系統(tǒng)參數(shù)　101
5.3　指紋傳感器的選取　101
5.3.1　光電式指紋傳感器　102
5.3.2　電容式指紋傳感器　102
5.3.3　熱敏式指紋傳感器　103
5.3.4　其他類型指紋傳感器　104
5.4　指紋信息載體的選擇　105
5.4.1　網(wǎng)絡(luò)載體的優(yōu)勢與不足　105
5.4.2　磁卡和條形碼ID卡　105
5.4.3　二維條碼　106
5.4.4　智能IC卡　107
5.4.5　指紋處理卡　107
5.5　技術(shù)開放度　108
5.5.1　支持多種輸入輸出手段　108
5.5.2　齊全的算法函數(shù)庫　109
5.5.3　支持多種系統(tǒng)平臺　109
5.6　如何合理地選擇指紋設(shè)備　110
5.6.1　適用范圍　110
5.6.2　選擇FAR、FRR的側(cè)重點　110
5.6.3　速度與效率　110
5.6.4　安全性與易用性　111
第6章　指紋應(yīng)用的常見問題　113
6.1　操作問題與對策　113
6.1.1　操作培訓(xùn)　113
6.1.2　系統(tǒng)規(guī)劃　114
6.1.3　使用環(huán)境　115
6.1.4　手指的污染　115
6.1.5　手指的損傷　116
6.1.6　重復(fù)與拒認　116
6.2　設(shè)備問題與對策　117
6.2.1　傳感器的老化　117
6.2.2　系統(tǒng)的換代與兼容　118
6.2.3　系統(tǒng)應(yīng)急　119
6.3　安全問題與對策　120
6.3.1　數(shù)據(jù)安全　120
6.3.2　系統(tǒng)安全　120
6.3.3　設(shè)備安全　121
第7章　指紋應(yīng)用的有關(guān)技巧　123
7.1　巧用生物識別參數(shù)　123
7.1.1　惟一性掃描　123
7.1.2　最佳閾值法　124
7.1.3　動態(tài)閾值法　124
7.1.4　組合匹配　125
7.2　操作界面技巧　125
7.2.1　操作反饋法　125
7.2.2　參數(shù)反饋法　127
7.2.3　指紋圖像質(zhì)量的快速判定　127
7.2.4　指紋殘留及其解決方法　128
7.3　系統(tǒng)識別速度的改進與優(yōu)化　130
7.3.1　巧用內(nèi)存緩沖　130
7.3.2　動態(tài)排序法與概率排序法　131
7.3.3　動態(tài)圖幅法　131
7.3.4　特征分組匹配法　132
7.3.5　動態(tài)分組匹配法　133
7.3.6　巧用反應(yīng)延時與心理錯覺　134
7.4　系統(tǒng)識別精度的改進與優(yōu)化　135
7.4.1　偏移限制法　135
7.4.2　指節(jié)屏蔽法　135
7.4.3　多指匹配法　136
7.5　非Windows操作平臺下的應(yīng)用　137
7.5.1　采集設(shè)備的選用特點　137
7.5.2　指紋算法選擇與系統(tǒng)架構(gòu)　138
第8章　指紋應(yīng)用實例　139
8.1　指紋暫住證應(yīng)用　139
8.1.1　系統(tǒng)規(guī)劃中的問題與對策　139
8.1.2　系統(tǒng)運行流程　141
8.1.3　信息傳送的對策　142
8.1.4　采集點的部署與環(huán)境要求　143
8.1.5　采集信息準確性的檢查　145
8.2　驗證服務(wù)器的應(yīng)用　146
8.2.1　指紋驗證服務(wù)器概述　147
8.2.2　總體功能介紹　148
8.3　嵌入式指紋識別模塊　149
8.3.1　特點和應(yīng)用領(lǐng)域　149
8.3.2　控制命令集　152
8.3.3　應(yīng)用技巧　155
第9章　國內(nèi)外部分指紋識別產(chǎn)品介紹　157
9.1　指紋傳感器類　157
9.1.1　AFS系列電場式指紋傳感器　157
9.1.2　AT77C101B熱敏式指紋傳感器　158
9.1.3　BLP-100壓敏式指紋傳感器　159
9.1.4　FDU02光電式指紋傳感器　160
9.1.5　MBF200電容式指紋傳感器　161
9.1.6　MBF300電容式指紋傳感器　163
9.1.7　TCS1CD電容式指紋傳感器　165
9.1.8　元瑞100型光電式指紋傳感器　166
9.2　指紋采集設(shè)備類　167
9.2.1　AST2100型指紋采集儀　167
9.2.2　Biokey200指紋采集器　169
9.2.3　Biokey300A指紋采集器　171
9.2.4　DSB200/DSC9010指紋鼠標　172
9.2.5　ES3205/3207指紋采集器　173
9.2.6　FPR-361指紋采集儀　174
9.2.7　TCRU1C指紋采集器　176
9.2.8　U.are.U 4000指紋采集器　177
9.2.9　YA202指紋采集儀　179
9.2.10　ZLT-200指紋鼠標　180
9.2.11　元瑞100指紋采集儀　181
9.3　指紋采集認證設(shè)備類　182
9.3.1　AST1000型PCI指紋處理卡　182
9.3.2　Biopass指紋IC卡驗證終端　183
9.3.3　DPC800指紋手持POS系統(tǒng)　185
9.3.4　Fama2500指紋認證儀　186
9.3.5　HD-460指紋IC卡認證終端　188
9.3.6　YA208指紋認證儀　190
9.3.7　YA218手持指紋認證終端　191
9.4　嵌入式指紋識別模塊　192
9.4.1　FP-DSP指紋識別模塊　193
9.4.2　MLC900指紋識別模塊　193
9.4.3　MSP100指紋識別模塊　195
9.4.4　MRB200指紋識別模塊　196
9.4.5　SM-2系列指紋識別模塊　197
9.4.6　SW-FS指紋識別模塊　199
9.4.7　FDA02指紋識別模塊　200
9.4.8　TCEBA指紋識別模塊　201
9.4.9　YA132/135指紋識別模塊　203
9.5　指紋門鎖和門禁控制器類　204
9.5.1　ES2000指紋門禁　204
9.5.2　FAC-200A指紋門禁控制器　207
9.5.3　iGuard FPS110指紋門禁　209
9.5.4　QS-3000網(wǎng)絡(luò)指紋門禁　211
9.5.5　SW-FC6100/F200指紋門禁控制器　213
9.5.6　SW-FCA6100/F700指紋考勤門禁控制器　215
9.5.7　門神100無線指紋門禁　217
9.5.8　LA8-FS指紋密碼門鎖　218
9.5.9　M28型家用指紋門鎖　219
9.5.10　黑貝200指紋門鎖　220
9.5.11　黑貝210指紋門鎖　221
9.5.12　777DFRB6000指紋門鎖　222
9.5.13　金剛350/360系列指紋保險柜　224
9.6　指紋考勤設(shè)備類　225
9.6.1　BioClockⅢ指紋考勤門禁機　225
9.6.2　QX-700P/700C/QX-K07C1/K07P2指紋考勤機　226
9.6.3　SW-FA6101/6103指紋考勤機　228
9.6.4　TS1000指紋考勤機　230
9.6.5　TE2100 pro指紋考勤機　233
9.6.6　TS-BT指紋考勤機　235
9.6.7　ZLT-M02脫機式指紋考勤機　237
9.7　指紋算法軟件類　238
9.7.1　BIOKEY指紋識別算法SDK　238
9.7.2　Fingerpass指紋識別算法SDK　239
9.7.3　TOUCHSEC指紋識別算法SDK　240
9.8　指紋應(yīng)用軟件類　240
9.8.1　eBioGuardPC指紋衛(wèi)士　241
9.8.2　eBioSign數(shù)字簽名器　241
9.8.3　FingerPass登錄系統(tǒng)　243
9.8.4　SecuDiskTM 指紋磁盤加密軟件　243
9.8.5　U.are.U Online網(wǎng)絡(luò)信息安全軟件　244
9.8.6　U.are.U Personal個人信息安全軟件　245
9.8.7　U.are.U Pro企業(yè)信息安全軟件　246
參考文獻　　247