1、中北大学 2013 届毕业设计说明书 第 1 页 共 52 页 1 绪论 1.1 选 题研究背景 1.1.1 生物识别 生物特征识别技术 是 指通过计算机利用人体固有的生理特征或行为特征 之间的差异 来进行个人身份鉴 别和认证 的一种技术 。 生物特征分为身体特征和行为特征两类 。身体 特征包括指纹、掌纹、手形、 脸型 、 人体气味、 虹膜、视网膜、耳廓 、骨骼和 DNA等先天特性 ； 行为特征则包括笔迹、声音、步态、击键动作等习惯特性 。生物识别技术最大的特点无非三个方面：高唯一性、高安全性和高便捷性。而这三个特点其实正是信息安全从业者不懈追求的目 标。围绕这三个特点，生物识别技术出现两大应
2、用前 景最为广阔的区域 ： 一是由其高安全性和唯一性，在有高机密防护需求的国家涉密系统等领域的发展 ； 二是凭借其便捷性和唯一性，在大众社会化领域的智能化应用 。 随着计算机技术的迅速发展以及不断提升的信息安全保障需求 ，生物特征识别技术在各类信息系统中得到越来越广泛的应用 ， 并将为保障信息安全发挥 越来越 重要的作用。 1.1.2 生物识别种类 生物识别是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案。根据生物特征识别技术采用不同的生物特征，广泛应用的生物特征识别技术有：指纹识别、人脸识别、虹膜识别、语音识别、视网膜识别、掌形 识别、基因识别和签名识别等。其各自的特征如下综述： （ 1）指
3、纹识别 12： 指纹在我国古代就被用来代替签字画押，证明身份。指纹是人与生俱来的身体特征，大约在 14 岁以后，每个人的指纹就已经定型， 指纹具有固定性，不会因人的继续成长而改变。指纹也具有唯一性，不同的两个人不会具有相同的指纹 。 谈及指纹识别，我们接触最多的技术词汇就是拒真率与认假率，所谓拒真就是系统中有该枚指纹数据却被拒绝，所谓认假就是系统中没有该枚指纹数据却被接受。其实，在实际应用中，我们遇到的问题主要不是拒真率与认假率，而是拒登率 (无法使用指纹 识别的用户率 )。在所有生物识别技术中 ， 指纹识别是目前最成熟、最方便、可靠、无损伤、 价格便宜和应用最广泛的生物识别技术。 中北大学
4、2013 届毕业设计说明书 第 2 页 共 52 页 （ 2）人脸识别 : 人脸识别是根据人的面部特征来进行身份识别的技术，包括标准视频识别和热成像技术两种。标准视频识别是透过普通摄像头记录下被拍摄者眼睛、鼻子、嘴的形状及相对位置等面部特征，然后将其转换成数字信号，再利用计算器进行身份识别。视频面部识别是一种常见的身份识别方式，现已被广泛用于公共安全领域。热成像技术主要透过分析面部血液产生的热辐射来产生面部图像。与视频识别不同的是，热成像技术不 需要良好的光源，即使在黑暗情况下也能正常使用。 到目前为止，面部识别在实际应用中还很少成功。但一旦克服了技术障碍，它将成为一种重要的生物识别方法。 （
5、 3）虹膜识别： 虹膜识别 是与眼睛有关的生物识别中对人产生较少干扰的技术。虹膜是瞳孔周围有颜色的肌肉组织。研究表明，人的眼虹膜上有很多微小的凹凸起伏和条状组织 ，其表面特征几乎是唯一的。虹膜识别的工作过程，与指纹识别有些类似。科学家先要将扫描的虹膜图像转换为 2048 位的数字代码，存储到计算器数据库中。当进行身份识别时，只需将扫描的待检测者的虹膜图像，与事先储存的数字代码相对照，即可判明身份 它使用相当普通的照相机元件，而且不需要用户与机器发生接触。另外，它有能力实现更高的模板匹配性能。因此，它吸引了各种人的注意。以前，虹膜扫描设备在操作的简便性和系统集成方面没有优势，我们希望新产品能在这
6、些方面有所改进。 （ 4）语音识别： 语音识别主要包括了两个方面：语言和声音。声音识 别就是通过分析使用者的声音的物理特性来进行识别的技术，是对基于生理学和行为特征的说话者嗓音和语言模式的运用，它与语言识别不同在于不对说出的词语本身进行辨识，而是通过分析语音的唯一特性例如发音的频率来识别出说话的人。 声音识别的优点在于它是一种非接触识别技术，容易为公众所接受。但声音会随音量、音速和音质的变化而影响。 目前，虽然已经有一些声音识别产品进入市场，但使用起 来还不太方便，这主要是因为传感器和人的声音可变性都很大。 （ 5）视网膜识别： 视网膜是眼睛底部的血液细胞层。视网膜扫描是采用低密度的红外线去捕
7、捉视网膜 的独特特征，血液细胞的唯一模式因此被捕捉下来。视网膜识别是使用光学设备发出的低强度光源扫描视网膜上独特的图案。视网膜识 别的优点就在于它是一种及其固定的生物特征，因为它是“隐藏”的，故 而不可能受到磨损、老化等影响；使用者也无需和设备进行直接的接触，同中北大学 2013 届毕业设计说明书 第 3 页 共 52 页 时它是一个最难欺骗的系统，因为视网膜是不可见的，古而不会被伪造。有证据显示，视网膜扫描是十分精确的，但它要求使用者注视接收器并盯着一点，这对于戴眼镜的人来说很不方便，而且与接受器的距离很近，也让人不太舒服。所以尽管视网膜识别技术本身很好，但用户的接受程度很低。 （ 6） 掌
8、形识别： 手掌几何学识别就是通过测量使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别的技术 ，高级的产品还可以识别三维图像 。 掌形和指纹一样，也是很早就使用的生物特征识别技术之一，利用掌纹的线特征、点特征、纹理特征、几何特征完全可以确定一个人的身份。 作为一种已经确立的方法，手掌几何学识别不仅性能好，而且使用比较方便。它适用的场合是用户人数比较多，或者用户虽然不经常使用，但使用时很容易接受。 这种生物识别技术识别速度快、掌形录入率高、需要的计算及存储空间小。但是，手掌的相似性不是很容易区分，不能完成一对多的识别，掌形识 别技术的易用性差，手掌摆放麻烦，由于使用者必须与识别设备直接接触，可能会带来卫生方
9、面的问题。 （ 7）签名识别： 签字是一种传统身份认证手段。现代签字识别技术，主要是透过测量签字者的字形及不同笔划间的速度、顺序和压力特征，对签字者的身份进行鉴别。 在应用中具有其他生物识别所没有的优势，人们已经习惯将签名作为一种在交易中确认身份的方法，它的进一步的发展也不会让人们觉得有太大不同。实践证明，签名识别是相当准确的，因此签名很容易成为一种可以被接受的识别符。但与其他生物识别产品相比，这类产品目前数量很少。 （ 8）基因识别 3： 人体内的 DNA 在整个人类范围内具有惟一性 (除了双胞胎可能具有同样结构的 DNA 外 )和永久性。因此，除了对双胞胎个体的鉴别可能失去它应有的功能外，
10、这种方法具有绝对的权威性和准确性。 DNA 鉴别方法主要根据人体细胞中 DNA 分子的结构因人而异的特点进行身份鉴别。这种方法的准确性优于其他任何身份鉴别方法，同时有较好的防伪性。然而， DNA 的获取和鉴别方法(DNA 鉴别必须在一定的化学环境下进行 )限制 DNA 鉴别技术的实时性；另外， 某些特殊疾病可能改变人体 DNA 的结构组成，系统无法正确地对这类人群进行鉴别。基因识别是一 种高级的生物识别技术，但由于技术上的原因，还不能做到实时取样和迅速鉴定，这在某种程度上限制了它的广泛应用。 1.1.3 指纹识别的优势 中北大学 2013 届毕业设计说明书 第 4 页 共 52 页 指纹识别的
11、优点，具体体现在以下几个方面： （ 1）每个人的指纹都是相当固定的，不会随着人年龄的增长或身体健康程度的变化而变化，但是人的声音、面像等却存在较大变化的可能。指纹是人体独一无二的特征，并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的所需特征。 （ 2）指纹样本便于获取，易于开发识别系统，实用性强。目前已有标准的指纹样本库，方便了识别系统的软件开发；另外，识别系统中完成指纹采样功 能的硬件部分也较易实现。指纹采集头可以更加小型化，并且价格会更加的低廉。 （ 3）一个人的十指指纹皆不相同，这样可以方便地利用多个指纹构成多重口令，提高系统的安全性。 （ 4）读取指纹时，用户必需将手指与指纹采集头相互接触，与指纹采
12、集头直接接触是读取人体生物特征最可靠的方法。而且扫描指纹的速度很快，使用非常方便。 （ 5）指纹识别中使用的模板并非最初的指纹图，而是由指纹图中提取的关键特征，这样使得系统对模板库的存储量缩小，也保护了使用者的个人隐私。另外，对输入的指纹图像提取关键特征后，可以大大减少网络传输的负 担，便于实现异地确认，支持计算机的网络功能。综合以上比较，指纹识别技术是目前最方便、可靠、非侵害和价格便宜的生物识别技术解决方案，对于广大市场的应用有着很大的潜力。 1.1.4 生物识别的应用 到目前为止，在学术界已经对将近 20 种特征进行了研究。从 DNA、脸像、虹膜、红外脸温谱、耳形、颅骨、牙形、声音、指纹、
13、掌纹、静脉 、 签名、笔迹等 。生物识别技术目前已经成为国内外研究和开发的一个热点，包括企业界和政 府部门，每一年都会有一些计算学的新的突破 。 大家比较熟悉的一些生物特征识别技术，比如指纹、脸像等等，从大的方面 看，已经基本成熟了，在限定的场景和用户配合的情况下，已经可以满足大部分应用需求。目前这些成熟的生物识别技术，例如指纹技术 ，其可应用领域的创新产品已经十分广泛，未来大的应用方向 可 分为两个 ：一是涉密系统，需要高度安全防护 的 地方；二是大众生活，人们在社会生活中越来越需要安全 和 更为方便快捷的身份认证服务。除开政府、军队等涉密系统 的行业企业级应用外，生物识别更大的应用是即将走
14、入信息社会 的方方面面。这是因为在信息化高度发达的商业社会，人们每天将有大量的进行身份验证的需要，除了网上虚中北大学 2013 届毕业设计说明书 第 5 页 共 52 页 拟世界的各种登录认证之外，现实世界也有 很多的身份鉴别的需要，例如人们去银行、去会所、去单位登记等等。因此，随着密码越来越多挤满大脑，人们在呼唤 一种更加便捷易用的身份认证模式，当黑客间谍手段越来越多，各种 仿制手段越来越丰富，人们在呼唤一种更加安全不易被盗取的身份认证模式。生物识别技术的社会化普 及 应用的爆发就在即将到来的明天。 1.2 选 题研究目的及意义 近年来，生物识别技术以其先进性和可靠性得到快速发展。指纹的唯一
15、性、终身不变性和不易伪造性，使其在许多领域中得到了广泛应用，尽管当前的指纹识别产品已经多种多样，但是指纹识别技术仍是科研 人员研究的热 点。随着 计算机与信息技术的不断发展 ,身份验证对系统的安全来说越来越重要。 自动指纹识别技术已经广泛地应用于公安、海关、银行、网络安全 、金融、电子商务 等需要进行身份识别领域。 指纹技术被越来越多应用在市民的日常生活中，如指纹汽车启动装置、指纹保管箱等 。 加上 每个人的指纹具有唯一性 且 终身不变 ， 因此指纹识别是代替传统身份识别手段的最安全、最可靠、最方便的方法之一。尽管在此技术上已有多种成型产品 ， 但是因为指纹图的噪声、皮肤弹性的非线性等因素 ，
16、 以及许多文献都因商业利益而未经公开 ，所以要在 国内 实现 理想的指纹自动识别系统依然是 一个很艰难的研究任务 。指纹识别作为个人身份 验证的重要手段，对我们的社会来讲至关重要。而提供一种识别准确度高、识别速度快的指纹 识别算法具有重要的意义。 相比较而言，指纹识别具有准确性高，速度快、采集指纹方便、对指纹特征的认识较充分、获得法律认可、容易被人们接收、市场份额大等优点，因此，指纹识别的研究与应用是当前生物识别领域的热点问题。 而当今全球信息化、网络化的到来，使社会对信息安全的要求也越来越高，迫切需要智能化、数字化的新一代保安产品。现代化的指纹识别系统顺应了这一历史潮流，具有登记、自动提取特
17、征、保存数据、 远程控制、自动查询、统计、打印报表等功能，并能科学管理已存数据。以其方便性、快捷性、高度安全性和可靠性，达到其他系统所不能替代的作用。由于指纹识别技术的诸多优点，可以预料，一方面指纹识别系统将会在一切需要验证身份的场所发挥越来越多的重要作用，其应用领域将会进一步扩展；另一方面，由于市场的推动，指纹识别技术也会不断提高，在其识别可靠性、速度、成本等方面进一步朝现代化迈进 。 中北大学 2013 届毕业设计说明书 第 6 页 共 52 页 1.3 国内外指纹识别系统研究现状 （ 1） 国外指纹织别的发展 4 指纹识别的发展经历了一个长时间的发展过程 ， 最早应用指纹破案的国家始于西
18、欧。早在 1823 年西欧出现显微镜之后，德国的学者普克尼就把指纹划分成 9 种类别，到了 1858 年英国驻印度总督威廉 . 赫青尔就要求当地居民不仅要在契约上签字，而且还要押上指纹。 1877 年他首次提出要把指纹作为鉴定和识别作案分子的手段，后来逐步得到推广应用。 1889 年英国“自然”科学杂志发表了一篇福尔茨的论 文，文中指出“每一个人的指纹没有一个相同的，而且又是终生不变的”。这篇论文是世界最早提出的指纹理论学说。目前已成为各国保安和执法部门进行侦破案件的重要依据。 1905 年，英国伦敦警方侦破了一起凶杀案被称之 为世界上第一个用指纹信息来确定犯人的案例。随着科学技术的飞速发展，
19、计算机信息处理技术日趋成熟和普及，美、英、 日、法等发达国家的警察局，已以用计算机管理了数千万少的指纹档案， 并建立了以指纹自动识别系统为核心的指纹信息管理系统，使指纹信息的应用达到了一个新阶段。 （ 2） 我国指纹识别的发展状况 5 指纹是我国古代就用以画押，证明身份的符号。 但 我国在研制指纹自动识别系统方面起步较晚，直到 80 年代初才开始进行，我国最早的指纹应用可追溯至秦朝。到唐朝，指纹捺印已经在文书、契约等民用场合被广泛采用。自宋朝起，指纹则开始 被用做刑事诉讼的物证。新中国政权建立之后，各地公安机关积累了五万多份刑事指纹档案，后来又采用了计算机管理。使指纹档案工作在侦破案件和寻查无
20、名尸体等方面，都发挥了很大作用。自改革开放以来，国家公安部在借鉴国外指纹信息自动识别系统管理经验的基础上 ， 为建立自己的指纹信息自动识别系统 ， 组织了全国各方面的技术力量进行攻关。并于 1996 年 1 月由公安部组织召开了一个由我国自己研制的指纹信息自动识别系统的专题鉴定验收会。目前我国已经研制出 6 种型号的指纹自动识别系统 ， 将装备全国各省、市和自治区的公安机关 ， 以便加快破案速度 ， 提 高 破案的准确率。 1997 年 12 月中国科学院长春光机所的“方圆光电技术公司”研制成功 5 种 ZY 系列活体指纹采集仪 ， 它可与多种指纹图像处理软件配套 ， 组成指纹自动处理与识别系
21、统。该仪器既可实现活体指纹实时采集 ， 又可实现活体指纹的滚动采集和静止平面采集 ,还可获得高质量、高对比度与无畸变的指纹中北大学 2013 届毕业设计说明书 第 7 页 共 52 页 图像。以中国科学院和中国工程院两院院士王大晰为首的鉴定委员会认为长春光机所研制的活体指纹采集仪是一种先进的指纹信息系统 ， 居国内领先水平 ,并具有创造性和先进性。该指纹仪与指纹图像信息处理系统连用 ,可广泛应用于公安、保安、金融等 领域 ,有着巨大的市场前景。长春光机所“方圆光电技术公司研制的活体指纹采集仪系列 ,由于采用精密光学成像系统和先进的 512X512CCD 传感器 ， 可以把活体指纹光学采集与计算
22、机图像处理有机地融为一体 ， 提供一种既不能伪造、又不可改变、更不能混淆的鉴别 身份的先进方法。 我国指纹管理工作经历了手工管理、计算机半自动管理和全自动管理三个发展阶段。清华大学与北京市局刑科所研制的“ CAFIS”系统 ,北京大学与上海市局刑科所研制的“ PU-AFIS”系统 ,以及公安部二所与南昌市公安局研制的“微机指纹自动识别系统”都通过了国家测试 。 20 世纪 90 年代初 ， 北京邮电大学同清华大学合作开发了“全微机化指纹自动识别系统” ，燕山大学与秦皇岛市公安局合作开发了“ LYAFIS”微机指纹自动识别系统。以清华、北大为代表的指纹自动识别系统的科研成果 ， 为我国在这一领域
23、的发展奠定了雄厚的基础 ， 缩短了与世界发达国家之间的差距。清华、北大研制的指纹自动识别系统 ， 充分考虑了我国指纹捺印现状和实际工作要求 ， 在自动纹型分类和自动定位技术等方面有创新算法 ,在确定纹型 ,抽取中心、三角和特征方面的准确率较高；在指纹图像的预处理算法 ,指纹图像压缩技术 ， 人机交互功能 ， 比对准确 性 ,特别是无中心现场指纹的比对算法等方面都达到了国际先进水平。据不完全统计 ,全国已有三十个省、市、区公安厅局所属的五十多个市、县（市）公安机关建立和使用了指纹自动识别系统。铁道部郑州公安管理干部学院刑科室和广州铁路公安局也使用了该系统。广东、上海等省市的公安机关正在引进日本的
24、 NES 公司 ， 美国的EAST-SHORE、 COGENT 公司开发的指纹自动识别系统。日趋完善的指纹自动识别系统 ， 具备了指纹管理、储存、查询、检验 ， 包括以案找人、以人查案、前科查询、串并案件等功能 ， 基本上实现了原来指纹档案的手工管理到计算机 全自动管理的转变和指纹破案的规范 ， 并且在实战中发挥了作用，破获了大量的对事案件 ， 初步显示了指纹自动识别系统的生命力和广泛的应用前景。 在识别技术方面 ，很多国家都有公司或专门机构在从事自动指纹识别技术的研究， 欧美国家凭借 其强大的科技力量和经济实力，在该领域的研究和开发中处于领先位置。 美国的 Identicator 公司、 S
25、ecugen 公司、法国的 Segam 公司都有成型产品中北大学 2013 届毕业设计说明书 第 8 页 共 52 页 面市，较早涉足该领域的 Identicator 公司的 ID Safe 生物识别技术已经得到了较为广泛的应用，被用于全世界上百万台个人计算机，有 5 000 多万人登记使用 1D Safe系统。亚洲在这一领域研究水平最高的国家是朝鲜， 1989 年在中国成立 Pefis 公司，其指纹产品在国际上享有 一定的声誉。 我国台湾的 Startek 公司的指纹识别技术产品的性能也达到国际领先水平。 中国科学院自动化所、清华大学、国防 科技大学、吉林大学等高校和科研机构很早就开始了这方
26、面的研究工作。 自九十年代初开始，我国的北大方正集团、长春鸿达集团、西安青松集团等机构分别以所在 地高校为技术依托，陆续开始进行这方面的研究工作。目前我国已出现指纹身份证、指纹支付、指纹锁、 指纹汽车启动装置、指纹保 管箱 、指纹“刷”银行 POS 机等指纹应用领域，利用指纹信息不仅安全可靠、方便快捷，而且是 新潮时尚的象征 。 1.4 选 题主要研究内容 本文 就基于 DSP 芯片 的指纹识别系统做初步研究，具体完成以下几项工作： （ 1）通过查找资料了解指纹识别的国内外研究现状，分析当前各种生物识别方法及其各自的优势领域，给出研究指纹识别的意义。 （ 2）查阅资料了解 DSP 芯片的相关理
27、论知识，并熟悉 DSP 芯片的原理与运用。对指纹图像 进行预处理，主要包括：图像分割、滤波、增强、二值化、细化等 。对指纹图像进行归一化处理，减 少指纹图像的灰度等级，通过计算指纹图像的梯度值对指纹图像的分割，采用简化的 Gabor 滤波器对指纹图像进行增强，采用查表完成对指纹图像的细化。 （ 3）掌握指纹识别算法的基本算法流程，在对指纹图像进行匹配时，本文首先采用改进的奇异点计算算法，快速得到奇异点，对指 纹进行分类。 最后利用一种改进的指纹匹配算法完成指纹图像的匹配。 （ 4）利用 MBF200 完成指纹采集电路的设计，利用 TMS320VC5402 设计嵌入式 DSP 指纹识别系统，完成
28、对指纹采集电路软件设计和 BOOTLOADER 程序设计。设计指纹识别系统的硬件电路， 得到指纹的采集图像特征信息，并对指纹图像进行预处理和指纹匹配，使得电路能够在较短时间完成指纹匹配。 中北大学 2013 届毕业设计说明书 第 9 页 共 52 页 2 指纹识别系统的系统概述 2.1 系统的主要功能 指 纹识别系统必须包括以下几个基本功能： （ 1） 注册：将合法的用户的指纹特征 (指纹模板 )存放在指纹库中。 （ 2） 删除：剔除指纹库中的指定指纹模板。 （ 3）验证：提取使用者的指纹特征 与指纹库中的合法用户指纹模板比对，比对结果为匹配 （ 接暖 ） 或不匹配 （ 拒绝 ） 。 系统功能
29、的选择通过拨码开关来设定，通常 ：作在验证状态。当使用者将手指放置在指纹传感器后， DSP 控制 传感器将使用者指纹图像采入 DSP，经过指纹特征提取算法得到指纹特征，将该特征与指纹库中的指纹模板进行匹配，根据匹配结果输出 控制量或信号量。采集到的指纹图像 由于各种噪声的影响，经常包含许多噪声，致使指纹图像模糊，指纹粘连。低质量的灰度指纹图像经过预处理以后 ，消除了指纹图像的不确定性，得到的是一幅经过细化的清晰的指纹图像，再通过特征提取。可以得到细节点的相关信息。得到的指纹细节点信息与指纹库中已有的用户指纹模板进行匹配算法的验证，并输出结果，从而完成一个完整的识别过程。 2.2 指纹识别系统的
30、工作原理 6 指纹识别技术使用取像设备读取指纹图像 ， 通过识别软件提取指纹图像中的特征数据，然后根据匹配算法得到的结果鉴别指纹所有人身份。 指纹识别系统从整体上可分为指纹图像采集、图像处理和识别三大部分组成。工作原理框图如图 2.1 所示。系统学习模块负责 用指纹采集仪 采集用户指纹数据，对指纹图像进行预处理，提取这些指纹特征，作为将来的对比模板存人数据库；指纹识别模块则负责采集和处理指纹图像，在提取特征后与数据库中的指纹模板进行对 比，然后 判断输入特征点与模板特征点是否来自同一个手指的指纹 ，得出结论。整个系统核心就是图像处理、特征提 取以及指纹比对。 指纹识别过程可以分为 4 个步骤：
31、采集指纹图像、提取特征、保存数据和比对。通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像 ， 取到指纹图像之后，要对原始图像进行初步的处理，使之更清晰。指纹辨识软件建立指纹的数字表示特征数据，软件从指纹上找到被称为“节点”（ minutiae）的特征点，这些数据 (通常称为模板 )，保存为 1K 大小的记录。最后，通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结中北大学 2013 届毕业设计说明书 第 10 页 共 52 页 果。 系统学习模块 指纹采集 图像处 理 特征提取 数据库 指纹采集 图像处理 特征提取 特征匹配 指纹识别模块 输出匹配结果 图
32、2.1 指纹识别 系统工作原理框图 2.2.1 指纹图像采集参数 7 指纹具有惟一性（随身携带、难以复制、人人不同、指指相异）。根据指纹学理论，将两人指纹分别匹配上 12 个特征时的相同几率仅为 1/1050。指纹还具有终身基本不变的相对稳定性。指纹在胎儿六个月 时已完全形成，随着年龄的增长，尽管人的指纹在外形大小、纹线粗细上会有变化，局部纹线之间也可能出现新细线特征，但从总体上看，同一手指的指纹纹线类型、细节特征的总体布局等无明显变化。指纹的这些特点为身份鉴定提供了客观依据。 （ 1） 图像的尺寸 ： 图像的尺寸通常用长度 (mm)宽度 (mm)来表示，如 18mm 12.7mm,或者用垂直方向上的像素点数水平方向上的像素点数来表示，如 360 256 点阵。图像尺寸和点阵数越大，则表示指纹传感器的采集区域越宽。用于民用领域的指纹传感器，大多采用平面采集方式，因而不要求较大的采 集区域，一般不小于 12.7mm 12.7mm或 256*156 点阵。 （ 2） 图像分辨率 ： 图像分辨率体现了对图像细纹之处的描述精度，通常用每英寸多少点像素 （ dpi） 来表示。为了保障提取指纹特征的精确度，指纹图像应有较高的图像分辨率。一般不低于 256dpi，要求较高的场合通常不低于 500dpi。
