指纹识别算法

指纹识别算法，是指在指纹识别过程中，对采集的指纹图像预处理，数据特征提取，特征匹配，指纹识别等一系列解决问题的清晰指令。本文通过对指纹图像预处理、指纹图像特征提取和指纹匹配三方面对指纹识别算法进行整体概述。

一、指纹图像预处理：在指纹识别过程中，刚获取的指纹图像会受到噪声、汗渍以及毛刺等因素影响，使得图像画面不清晰，预处理的目的是改善输入指纹图像的质量，以提高特征提取的准确性。指纹图像预处理在整个指纹识别系统中的地位就好比地基对于整栋房子的作用，预处理图像的好坏将会影响到后面特征提取、指纹匹配的过程，这是在指纹识别过程中要处理好的第一步。指纹图像预处理一般分为四步：图像分割、图像滤波、二值化和细化。

1.图像分割。主要是指获取的原始指纹图像与背景区域之间有混合，需要从两者之间隔离出来，这就需要根据灰度的大小对图像进行初步处理，然后进行归一化及分割处理，消除背景区域。

2.图像滤波。这是指纹图像预处理过程中最核心的一步，主要是通过对受噪音影响的指纹图像去噪，同时对图像进行修复和整理，增强脊线谷线结构对比度，进一步获取更加清晰的图像。

3.二值化。经过图像滤波后，纹线部分得到增强，但脊的强度不完全相同，这种情况主要是表现在灰度值的差异。图像的二值化是指将灰度图像（灰度有255阶）转化为只包含黑、白两个灰度的二值图像，即0和1两个值。这样使脊的灰度值趋于一致，对图像信息进行压缩，节约了存储空间，有利于指纹特征提取和匹配。

4.细化。是指对指纹二值化后指纹的走向、粗细等特征进行图像的细化，使指纹纹线更加平滑。

二、指纹图像特征提取：指纹图像特征提取的算法有很多种，主要有基于灰度图像的细节特征提取、基于曲线的特征提取、基于奇异点的特征提取、基于脊线频率的特征提取等。对指纹图像的特征点进行提取，能有效地减少伪特征点，提取准确的特征点，提高匹配速度和指纹识别性能，降低识别系统的误识率和拒真率。

三、指纹匹配：指纹特征匹配主要是基于细节特征值的匹配，通过对输入指纹细节特征值与存储的指纹细节特征值相比较，实现指纹识别，两者相比较时需要设立一个临界值，匹配时大于这个阈值，则指纹匹配；当匹配时小于阈值，则指纹不匹配。特征匹配是识别系统的关键环节，匹配算法的好坏直接影响识别的性能、速度和效率。

在指纹识别算法中，从指纹输入到匹配需要进行指纹图像预处理、特征提取、指纹匹配三个步骤，这是指纹识别算法所要经历的基本过程，其中每个过程中每个细节的处理还是有很多的，这就不一一详细说明，本文只是大概描述指纹识别算法的基本步骤。

在国内指纹识别算法中，拥有自身指纹识别算法的企业少之甚少，而广州微正智能科技有限公司，拥有自主知识产权的微正指纹识别算法MZFinger5.0，算法优越，匹配精准，安全稳定，在当今市场上拥有很强的竞争力。

指纹识别算法随着科技的进步，在历史的长河中总是在不断地优化发展，性能也越加稳定，各国的指纹识别算法也使越来越完善，与之相关的产业也出现蓬勃发展的状况，例如指纹考勤机、指纹锁、带指纹识别的手机等，越来越多指纹产品进入市场，使人们的生活工作更加安全稳定、方便快捷。