生物識别技術是一種依靠人體的身體特征來進行身份驗證的技術。現今多數智能手機已具備人臉識别、指紋識别、虹膜識别等功能，而這些技術都屬于生物識别技術的範疇。其中，指紋識别技術是一種應用較為廣泛的生物識别技術。

指紋是人體手指末端正面皮膚上凹凸不平的紋路，其排列具有一定的規律性。指紋的細節特征點有多種，而指紋識别技術就是利用這些細節特征點，通過對比來進行鑒别。每個人的指紋是不同的，一個人的十隻不同手指的指紋也存在着明顯的區别，因此指紋識别在身份鑒定上非常有效。并且由于指紋具有穩定性、唯一性和方便性，因此它在生物識别領域最具有代表性。

指紋識别模式與流程共分為以下幾個步驟：

一、指紋圖像獲取。指紋識别技術會使用專門的指紋采集儀、掃描儀、數字相機等設備，對活體指紋圖像進行采集。

二、指紋圖像壓縮。計算機會将大容量的指紋數據庫進行壓縮，以便減少系統存儲空間。

三、指紋圖像處理。指紋的圖像處理包括指紋區域檢測、圖像質量判斷、方向圖和頻率估計、圖像增強、指紋圖像二值化和細化等。

四、指紋分類。這一步會以紋型為基本形态對指紋類型進行劃分，主要按照中心花紋和三角的基本形态進行劃分。

五、指紋特征和細節提取。指紋形态特征包括中心（上、下）和三角點（左、右）等，指紋細節特征包括紋線的起點、終點、結合點和交叉點，計算機會對指紋的這些特征進行細節提取。

六、指紋匹配。進行到這一步時，計算機将首先對兩對指紋的紋型進行粗匹配，再針對指紋的形态和細節特征點進行精确匹配，得出相似性比率并進行排序，做出最終的判定。

目前的指紋識别技術已經非常成熟，指紋識别設備在更新疊代之後也有了較高識别率，并且性價比很高，因此在各個領域都有了廣泛的應用。日常生活中最為常見的就是将指紋識别技術集成在手機、計算機等設備中，用于用戶認證。

但目前指紋識别技術并不是完美無缺的。首先，指紋識别技術對環境的要求很高，會受限于手指的濕度、清潔度等。若手指指紋上沾有油、水或髒污等，就會影響識别結果；其次，指紋成像的要求比較高，某些人的指紋中的細節特征點較少，可能會造成無法成像；第三，當手指指紋出現脫皮、傷痕、老繭等狀态時，也會降低識别率；第四，指紋采集設備上可能會殘留有使用者的指紋壓痕，存在被複制利用的風險；第五，指紋識别操作規範程度要求較高，不規範的操作會降低識别率。

隻需伸出手指便能開啟便捷生活，指紋識别避免了傳統密碼的記憶、輸入等繁瑣流程，實屬當今世界頗具劃時代意義的創新科技。

本文由北京市第六十五中學一級教師李岩進行科學性把關。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創，轉載時務請注明出處。

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