指紋:人手指上的紋路-中文百科頻道

動物指紋

研究發現，除了人類，大猩猩、黑猩猩、猩猩等靈長類動物的手部和腳部也有膚紋，甚至在樹栖動物考拉及其同類（袋貂科）動物身上也有膚紋。另外，生活在南美的蜘蛛猿、卷尾猴等都有一根卷曲的尾巴，可以靈巧地抓曳物體，它們的尾巴内側也有膚紋。由此可以推斷，在動物抓曳物體部位的皮膚上總是比較容易形成膚紋。

獲取方式

一、光學識别技術

借助光學技術采集指紋是曆史最久遠、使用最廣泛的技術。将手指放在光學鏡片上，手指在内置光源照射下，用棱鏡将其投射在電荷耦合器件(CCD)上，進而形成脊線(指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線)呈黑色、谷線(紋線之間的凹陷部分)呈白色的數字化的、可被指紋設備算法處理的多灰度指紋圖像。

二、溫差感應式識别技術

它的優點是可在0.1s内獲取指紋圖像，而且傳感器體積和面積最小，即通常所說的滑動式指紋識别儀就是采用該技術。缺點是：受制于溫度局限，時間一長，手指和芯片就處于相同的溫度了。

三、半導體矽感技術(電容式技術)

半導體電容傳感器根據指紋的嵴和峪與半導體電容感應顆粒形成的電容值大小不同，來判斷什麼位置是嵴什麼位置是峪。其工作過程是通過對每個像素點上的電容感應顆粒預先充電到某一參考電壓。當手指接觸到半導體電容指紋表現上時，因為嵴是凸起、峪是凹下，根據電容值與距離的關系，會在嵴和峪的地方形成不同的電容值。然後利用放電電流進行放電。因為嵴和峪對應的電容值不同，所以其放電的速度也不同。嵴下的像素(電容量高)放電較慢，而處于峪下的像素(電容量低)放電較快。根據放電率的不同，可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖像數據。

四、超聲波技術

超聲波技術所使用的超聲波頻率為1×104Hz-1×109Hz，能量被控制在對人體無損的程度(與醫學診斷的強度相同)。超聲波技術産品能夠達到最好的精度，它對手指和平面的清潔程度要求較低，但其采集時間會明顯地長于前述兩類産品，而且價格昂貴，也并不能做到活體指紋識别，所以使用稀少。

其他資料

指紋是獨一無二的

并且它們的複雜度足以提供用于鑒别的足夠特征。指紋除了具有唯一性外，還具有遺傳性和不變性。

指紋是人類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路。指紋能使手在接觸物件時增加摩擦力，從而更容易發力及抓緊物件。是人類進化過程式中自然形成的。目前尚未發現有不同的人擁有相同的指紋，所以每個人的指紋也是獨一無二。由于指紋是每個人獨有的标記，近幾百年來，罪犯在犯案現場留下的指紋，均成為警方追捕疑犯的重要線索。現今鑒别指紋方法已經電腦化，使鑒别程序更快更準

由于每個人的遺傳基因均不同，所以指紋也不同。然而，指紋的形成雖然主要受到遺傳影響，但也有環境因素，當胎兒在母體内發育三至四個月時，指紋就已經形成，但兒童在成長期間指紋會略有改變，直到青春期14歲左右時才會定型。在皮膚發育過程中，雖然表皮、真皮，以及基質層都在共同成長，但柔軟的皮下組織長得比相對堅硬的表皮快，因此會對表皮産生源源不斷的上頂壓力，迫使長得較慢的表皮向内層組織收縮塌陷，逐漸變彎打皺，以減輕皮下組織施加給它的壓力。如此一來，一方面使勁向上攻，一方面被迫往下撤，導緻表皮長得曲曲彎彎，坑窪不平，形成紋路。這種變彎打皺的過程随着内層組織産生的上層壓力的變化而波動起伏，形成凹凸不平的脊紋或皺褶，直到發育過程中止，最終定型為至死不變的指紋。有人說骨髓移植後指紋會改變，那是不對的。除非是植皮或者深達基底層的損傷，否則指紋是不會變的。

用途

你可别小看指紋，它的用途可大啦！指紋由皮膚上的許多小顆粒排列組成，這些小顆粒感覺非常敏銳，隻要用手觸摸物體，就會立即把感覺到的冷、熱、軟、硬等各種“情報”通報給大腦這個司令部，然後，大腦根據這些“情報”，發号施令，指揮動作。指紋還具有增強皮膚摩擦的作用，使手指能緊緊地握住東西，不易滑掉。我們平時畫圖、寫字、拿工具、做手工，那麼得心應手，運用自如，這裡面就有指紋的功勞。

正因為指紋的這些特征，它很早就引起人們的興趣。在古代人們把指紋當作“圖章”，印在公文上。

中國人最早發現指紋因人而異。據史書記載，遠在3000年前的西周，中國人已利用指紋來簽文書、立契約了。中非洲的一些土著部落在1000年前也會運用指紋訂立契約，不過他們不像中國人使用大拇指，而是動用食指。

現在，随着科學技術的發展，指紋在醫學上又有了新的用途。有的醫生發現，通過檢查人的指紋、掌紋，能夠查出某些疾病。

近年來，指紋又和電子計算機成了好朋友。

識别原理

指紋識别

讀取指紋圖象、提取特征、保存數據和比對。在一開始，通過指紋讀取設備讀取到人體指紋的圖象，取到指紋圖象之後，要對原始圖象進行初步的處理，使之更清晰。接下來，指紋辨識軟件建立指紋的數字表示——特征數據，一種單方向的轉換，可以從指紋轉換成特征數據但不能從特征數據轉換成為指紋，而兩枚不同的指紋不會産生相同的特征數據。

有的算法把節點和方向信息組合産生了更多的數據，這些方向信息表明了各個節點之間的關系，也有的算法還處理整幅指紋圖像。總之，這些數據，通常稱為模闆，保存為1K大小的記錄。無論它們是怎樣組成的，至今仍然沒有一種模闆的标準，也沒有一種公布的抽象算法，而是各個廠商自行其是。最後，通過計算機模糊比較的方法，把兩個指紋的模闆進行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果。指紋其實是比較複雜的。

與人工處理不同，許多生物識别技術公司并不直接存儲指紋的圖象。多年來在各個公司及其研究機構産生了許多數字化的算法（美國有關法律認為，指紋圖象屬于個人隐私，因此不能直接存儲指紋圖象）。

但指紋識别算法最終都歸結為在指紋圖象上找到并比對指紋的特征。指紋的特征我們定義了指紋的兩類特征來進行指紋的驗證：總體特征和局部特征。總體特征是指那些用人眼直接就可以觀察到的特征，包括：基本紋路圖案環型（loop）,弓型（arch）,螺旋型（whorl）。其他的指紋圖案都基于這三種基本圖案。僅僅依靠圖案類型來分辨指紋是遠遠不夠的，這隻是一個粗略的分類，但通過分類使得在大數據庫中搜尋指紋更為方便。

1．指紋識别技術的優點n 1. 指紋是人體獨一無二的特征，并且它們的複雜度足以提供用于鑒别的足夠特征。n2. 如果想要增加可靠性，隻需登記更多的指紋，鑒别更多的手指，最多可以達到十個，而每一個指紋都是獨一無二的。n3. 掃描指紋的速度很快，使用非常方便。n4.讀取指紋時，用戶必須将手指與指紋采集頭互相接觸，與指紋采集頭直接接觸是讀取人體生物特征最可靠的方法，這也是指紋識别技術能夠占領大部分市場的一個主要原因。n 5.指紋采集頭可以更加小型化，并且價格會更加低廉。n 2．指紋識别技術的缺點n1.某些人或某些群體的指紋因為指紋特征很少，故而很難成像。n2. 過去因為在犯罪記錄中使用指紋，使得某些人害怕“将指紋記錄在案”。然而，實際上現在的指紋鑒别技術都可以保證不存儲任何含有指紋圖像的數據，而隻是存儲從指紋中得到的加密的指紋特征數據。 3.每一次使用指紋時都會在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕，而這些指紋痕迹存在被用來複制指紋的可能性。 4.可見，指紋識别技術是目前最方便、可靠、非侵害和價格便宜的生物識别技術解決方案，市場應用有着很大的潛力。

指紋與大腦的關聯

1、拇指：

拇指反應我們大腦前額葉區的功能，從皮紋學的研究得知，拇指可以顯示我們的精神力量，是大腦的指揮中樞。

在先天傾向的表現上：左手拇指，代表創造力、領導力、想象力、目标力、直覺力、群體的成就動機等開創智能，也與内省智能相關。右手拇指，代表溝通力、管理力、計畫力、判斷力、個體的成就動機、也與人際智能相關。

2、食指：

食指反應我們大腦後額葉區的功能，從皮紋學的研究得知，食指可以顯示我們的思維能力。

在先天傾向的表現上：左手食指，代表空間心像、想象思考、空間藝術概念、自我期許等心像智能發展相關。右手食指，代表邏輯推理、概念理解、計算分析、語言表達等邏輯/推理智能發展相關。

3、中指：

反應我們大腦頂葉區的功能，從皮紋學的研究得知，中指可以顯示我們的感官知覺、體覺能力。

在先天傾向的表現上：左手中指，代表肢體律動、藝術學習與感受欣賞等律動智能、藝術智能發展相關。右手中指，代表分辨動作、操控肢體、理解操作、分解結合等操控智能、運作的肢體動覺智能發展相關。

4、無名指：

無名指反應我們大腦颞葉區的功能，從皮紋學的研究得知，無名指可以顯示我們的感官知覺、聽覺能力。