(共26张PPT)
指纹识别的基本原理
指纹的特征
指纹识别系统原理
元瑞信息守护神
指纹的特征
指纹的总体特征
指那些用入眼直接就可以观察到的特征
包括:纹形,模式区,核心点,三角点,纹数.
指纹的局部特征
是指指纹上的节点的特征，这些具有某种特征的节点称为特征点。
包括:特征点的类型,方向,位置.
定义了指纹的两类特征来进行指纹的验证：总体特征和局部特征。
在考虑局部特征的情况下,只要比对13个特征点重合,就可以确认为是同一个指纹。
指纹的总体特征-纹形
三种基本图形:环型（loop）,弓型（arch）,螺旋型（whorl）.
其他的指纹图案都基于这三种基本图案.
弓型
环型
螺旋型
指纹的总体特征-模式区
模式区是指指纹上包了总体特征的区域，即从模式区就能够分辨出指纹是属于那一种类型的。
指纹的总体特征-核心点
核心点位于指纹纹路的渐进中心，它在读取指纹和比对指纹时作为参考点。许多算法是基于核心点的，既只能处理和识别具有核心点的指纹。
指纹的总体特征-三角点
三角点位于从核心点开始的第一个分叉点或者断点、或者两条纹路会聚处、孤立点、折转处，或者指向这些奇异点。三角点提供了指纹纹路的计数跟踪的开始之处。
指纹的总体特征-纹数
指模式区内指纹纹路的数量。在计算指纹的纹数时，一般先在连接核心点和三角点，这条连线与指纹纹路相交的数量即可认为是指纹的纹数。
指纹的局部特征
局部特征是指指纹上的节点的特征，这些具有某种特征的节点称为特征点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的局部特征--特征点，却不可能完全相同。
指纹纹路并不是连续的、平滑笔直的，而是经常出现中断、分叉或打折。这些断点、分叉点和转折点就称为“特征点”。就是这些特征点提供了指纹唯一性的确认信息。指纹上的节点有四种不同特性：
指纹的局部特征-特征点类型
可分为6类,最典型的是终结点和分叉点。
终结点（Ending）
一条纹路在此终结。
分叉点（Bifurcation)
一条纹路在此分开成为两条或更多的纹路。
分歧点（Ridge Divergence）
两条平行的纹路在此分开。
指纹的局部特征-特征点类型
孤立点（Dot or Island）
一条特别短的纹路，以至于成为一点。
环点（Enclosure）
一条纹路分开成为两条之后，立即有合并成为
一条，这样形成的一个小环称为环点。
短纹（Short Ridge）
一端较短但不至于成为一点的纹路。
指纹局部特征-方向/曲率/位置
方向（Orientation）
节点可以朝着一定的方向。
曲率（Curvature）
描述纹路方向改变的速度。
位置（Position）
节点的位置通过（x, y）坐标来描述，可以是绝对的，也可以是相对于三角点或特征点的。
指纹识别系统原理-验证
验证就是通过把一个现场采集到的指纹与一个己经登记的指纹进行一对一的比对（one-to-one matching），来确认身份的过程。作为验证的前提条件，他或她的指纹必须在指纹库中已经注册。指纹以一定的压缩格式存贮，并与其姓名或其标识（ID，PIN）联系起来。随后在比对现场，先验证其标识，然后，利用系统的指纹与现场采集的指纹比对来证明其标识是合法的。验证其实是回答了这样一个问题："他是他自称的这个人吗？"这是应用系统中使用得较多的方法。
指纹识别系统原理-验证
辨识则是把现场采集到的指纹同指纹数据厍中的指纹逐一对比，从中找出与现场指纹相匹配的指纹。这也叫"一对多匹配（one-to-many matching）"。验证其实是回答了这样一个问题："他是谁？"辨识主要应用于犯罪指纹匹配的传统领域中。
纹识别系统原理-辨识
元瑞信息守护神
包括硬件(指纹采集仪)和应用软件两部分
元瑞信息守护神-硬件
元瑞信息守护神-硬件
技术指标
比对时间
<1秒
分辨率
500dpi
采集面积
15x18(mm)
尺寸
19(W)x22(L)x55(H)(mm)
光源
LED(红色）
电压
DC 5V+10%
最大电流
100mA
元瑞信息守护神-应用软件
指纹登录（所有Windows操作系统）
指纹加密
指纹密码
指纹登录
用户通过输入指纹登录计算机操作系统，实现了计算机的安全登录，同时有效地防止密码被盗用和省去记忆密码的烦琐，避免了密码丢失的尴尬。
同时应用于屏幕保护。
登录画面
指纹加密
保护用户数据的有力武器。
64位、128位和256位可选强度加密
指纹算法、压缩算法和加密算法结合， 无法用常规方式破译。
加密文件可以拷贝、传输到其他计算机上使用。
采用WINZIP风格，操作简单、灵活。
加密界面
指纹密码
安全管理密码的工具。
密码长度、格式由用户指定。
密码长度可达256位，有效杜绝黑客对密码的攻击。
只需输入指纹，无须记忆烦琐的密码。
适用于EMAIL、网上银行、网上证券、办公自动化系统等计算机需要输入密码的地方。
指纹密码界面(共26张PPT)
一. 用心观察
1.科学发现往往源于用心的观察与研究
1895年德国物理学家伦琴偶尔发现放在阴极射线管附近用黑纸包裹得很严实的照相底片发生了严重的感光现象，于是想到可能有种神秘的光穿过了黑纸。通过进一步仔细的观察和研究，他发现了伦琴射线（X射线）。
指纹锁，银行用指纹确定身份，超市保管钱物的箱子，还可以利用指纹破案等。
指纹实验
①2个人一组，观察自己的指纹，看看不同手指指纹相同吗？
②再用放大镜观察一个手指的指纹，注意有何变化
③用红色印泥记录指纹并比较
④利用这一点，现代科技中有哪些应用？
一. 用心观察
a
b
一. 用心观察
2.视觉误差
一. 用心观察
2.视觉误差
A
B
A.B两条线直吗？
一. 用心观察
2.视觉误差
一. 用心观察
2.视觉误差
一. 用心观察
2.视觉误差
一. 用心观察
2.视觉误差
一. 用心观察
3.观察往往要借助于仪器和工具来帮助我们做出准确的判断
图中的横线是直线吗？
图中是螺旋还是同心圆
两条直线一样长吗？
两个机器猫一样大吗？
欧洲原子中心与“上帝粒子”希格斯玻色子
“笔尖上发现的行星”海王星
3.更多情况下，科学观察是经过精密计划或研究后进行的
一. 用心观察
讨论：观察细胞等微小的物体可以用显微镜,什么仪器能看比细胞更微小的物体 你还知道那些更先进的仪器、它们有什么用途
二.拓展观察力
杆菌
1.感官观察的范围有很多局限，科学仪器扩大了观察的内容和范围
闪屏照相
三.观察结果的记录与整理
1.观察记录的方法:
①文字描述
②表格记录
③图形记录
大行星 与太阳的距离R（设地球为1） 绕太阳1周的时间T（天）
水星 0.387 87.969
金星 0.723 224.701
地球 1.000 365.256
火星 1.524 686.980
木星 5.205 4332.589
土星 9.576 10759.2
天王星 19.18 30685.4
海王星 30.13 60189
比较太阳系八大行星观测数据，可得结论：
①八大行星与太阳的距离由近及远的顺序是：
②八大行星中，围绕太阳转得最快的是 ，最慢的是 。海王星绕太阳1周的时间约为地球上的 年。
水、金、地、火、木、土、天、海
水星
海王星
165
四.观察与实验
1.溶液混合
溶液混合 颜色 是否有沉淀 是否有气泡 清澈或浑浊
A+B
B+C
E+D
科学实验过程往往会出现许多有趣的现象。例如变色、爆炸、气泡、沉淀等现象。我们应仔细观察，认真分析和判断。
溶液 A B C D
颜色
蓝色
无色
无色
黄色
蓝色
红褐色
无色
蓝色沉淀
红褐色沉淀
无沉淀
无气泡
无气泡
有气泡
浑浊
浑浊
清澈
2.鸡蛋放入盐水里的实验
烧杯：
药匙：
表面皿：
用于较多量试剂的反应和配制溶液
取少量固体粉末
暂时存放少量固体或液体
玻璃棒：
可搅拌、引流、移液、蘸取
四.观察与实验
实验步骤:
1．将鸡蛋放入清水中，观察鸡蛋的浮沉情况；
2．向清水中加入食盐，并用玻璃棒搅拌加速食盐的溶解；
（1）生鸡蛋放在清水中，看到的现象是＿＿＿＿
（2）为了加快食盐在水中的溶解，应该使用＿＿＿搅拌，在搅拌过程中应尽量避免＿＿＿＿＿＿＿＿。
在烧杯中溶解较多的食盐后，生鸡蛋会＿＿＿。
（3）对此实验，你有什么要提问的吗？
为什么加入一定量食盐后鸡蛋会上浮？
玻璃棒
玻璃棒与烧杯内壁接触
横着下沉
竖立漂浮
2.鸡蛋放入盐水里的实验
盐(勺) 0 4 6 7 8 9
鸡蛋沉浮情况
3、实验记录内容：
包括实验现象和实验数据等
作业：作业本第三节
