第2章 指纹识别技术

2.1 指纹识别技术概述

指纹识别是一种利用不同人指纹的纹型（箕、斗等），细节点（端点、分叉点），纹线上的汗孔、纹线形态、早生纹线、疤痕所具有的独特性来进行身份识别的生物特种识别技术。

指纹是最早用于身份识别的生物特征之一。早在公元前7000年到公元前6000年古代中国和古叙利亚就将指纹作为身份鉴定的工具使用。1880年，亨利·方德率先通过科学性的阐述确定指纹作为人体生物特征具有唯一性，并奠定了现代指纹识别技术的基础。

1892年，弗朗西斯·高尔顿（Francis Galton）在其著作《指纹学》（Fingerprints）中提出指纹具有独特性与稳定性。独特性是指，几乎没有两枚指纹具有完全相同的特征；稳定性是指，从出生起，除非受到严重的外伤或疾病影响，每个人的指纹特征都终生不变。同时，该书还提出了第一个指纹分类系统，奠定了现代指纹学的基础。

1897年6月，英属印度政府将指纹鉴定列为其官方罪犯鉴定手段。随着指纹在其属印度的成功应用，1901年英国政府决定在苏格兰场建立指纹系统。由此指纹系统在全球范围得到了推广，逐步成为一种广泛应用于刑事案件调查及犯罪鉴定的身份鉴定手段。

20世纪以后，随着指纹鉴定系统的广泛使用，指纹数据急速增加，单靠人工无法有效及时地对指纹数据进行处理，如何自动化处理指纹数据逐步成为研究的热点。从20世纪60年代开始，包括美国、英国、法国在内的一些国家开始研制指纹自动识别系统（automatic fingerprint identification system，AFIS）。20世纪70年代以后陆续出现了FBI系统、De La Rue Printrac系统、NEC系统、Morpho系统、Logica系统、Cogent系统等商业化AFIS。

我国对AFIS的研究大约开始于20世纪80年代初，主要研究单位包括：北京大学、清华大学、公安部第二研究所等。我国对AFIS的研究起步较晚，但仍取得了丰硕的成果。我国早期AFIS主要应用于刑事犯罪调查领域，并获得了飞速的发展，目前已支持千万级、亿级海量数据的指纹辨认应用。

2001年“9·11”恐怖袭击事件之后，国际反恐形势日趋严峻，作为有效的身份确认方式，包括指纹识别在内的生物特征识别技术受到了越来越多的重视与支持。指纹成为诸多国家官方规定采集的生物特征信息之一。中国政府在2012年规定公民在办理身份登记时需进行指纹录入，覆盖全国人口的指纹数据库正在逐步建设中。

2013年，美国苹果公司在其智能手机iPhone 5s中搭载了Touch ID指纹识别功能，该功能允许用户通过指纹识别完成手机解锁与电子支付等功能。随着世界最知名的手机生产商使用指纹识别，指纹识别技术在移动设备领域中获得了迅速发展。