从“指纹”到“指纹术”的研究，经历了漫长的过程。指纹技术形成之后，又经过了从人工识别技术到自动化识别技术的发展转变。随着计算机图像处理技术和信息技术的发展，指纹识别技术逐渐进入IT技术领域，与众多计算机信息系统结合在一起，被广泛应用起来。本章介绍指纹识别技术的主要技术构成。

几个重要概念 指纹识别技术作为一个新的IT技术领域，自身具有许多新的概念。了解指纹识别技术的概念有助于准确的理解指纹识别技术。

指纹识别系统　　指纹识别系统经过人工识别到机器识别的发展之后，进入自动识别阶段，称为自动指纹识别系统（AFIS）。一个典型的自动指纹识别系统，包括与人交互的前端子系统――自动指纹采集设备、完成指纹图像处理和特征值提取的后台子系统，以及用于指纹库存储的数据库子系统。当后台子系统用于指纹注册过程时，可以称为指纹注册子系统。当它用于指纹辨识过程时，称为指纹辨识子系统。 　　

注册与匹配　　指纹注册又叫指纹登记。是从指纹图像中提取指纹特征值，形成指纹特征值模板，并与人的身份信息结合起来，存储在指纹识别系统中的过程。它相当于为指纹报户口。所以指纹注册的时候，需要保证指纹与身份信息之间的正确对应。尤其对于政府、社团、公司等单位进行指纹注册时，防止冒名顶替，避免指纹与身份信息关联错误，是非常重要的。因此在这类指纹应用中，指纹登记的过程，需要现场督导人员参与。甚至把督导人的指纹采集到系统中，作为注册者指纹特征值模板的组成部分，以示职责之重要，并为后续责任审计提供依据。 识别与验证 识别与验证并不是指纹识别算法领域的问题，而是指纹识别系统的问题。指纹识别是指在1：N模式下匹配指纹特征值。它是从多个指纹模板中识别出一个特定指纹的过程。其结果是，“有”或者“没有”。有时会给出“是谁”的信息。 　　

指纹验证是指在1：1模式下匹配指纹特征值。它是拿待比对的指纹特征模板与事先存在的另一个指纹特征模板进行一次匹配的过程。其结果是“是不是”。在一个系统中既可以采用1：1模式也可以采用1：N模式，这是取决于应用系统的特点和要求。有时候还可以业务模式的需要，把1:N模式转化为1:1模式以提高系统安全性和比对速度。

人的指掌乳突线花纹具有人各不同、各指不同和终身不变的基本特性。

指掌乳突线花纹的特性，是指纹学的核心和精髓。关于指掌乳突线花纹特性的理论，是指纹学个人识别理论的即使。指纹学之所以兴起和发展，经久不衰，应用范围日益广泛，尤其是能为揭露犯罪行为证实犯罪人提供最准确、可靠的证据和简捷的方法，其根本原因亦在于此。西德一些指纹学专家认为指纹的特性是指纹鉴定的生理学基础，是不可动摇的原则。美国指纹学专家们认为指纹是“对个人鉴定的永不失误的工具”苏联犯罪对策学专家认为：可以毫不夸大地说，由于指纹术的发展，犯罪对策学才立于巩固的基础上。指纹术为世界各国所运用，是由于它的结论具有无可争辩的科学性。

一、 各人各指不同 是指乳突线花纹结构的形态，乳突线细节的形状、数目、位置、距离、相隔线数和角度关系在其总体上所构成的特定性，亦指独特性，不重复性。通俗的说，各人各指不同是指世界上找不到指纹完全相同的两个人，也找不到十指中有相同指纹的一个人，每个人的指纹绝对不会与别人的指纹相同，也不与自己十指中的某一指纹相同。

二、 指纹终身不变 是指从胎儿6个月形成指纹之时起，经出生到死后真皮乳突层腐烂之时止，手指乳突线花纹类型、具体形态，各个细节特征的形状、数量、位置和相互关系所构成的特征总和始终不变。指纹终身不变具有分子遗传学、组织学和生理学依据。

特征是指那些用人眼直接就可以观察到的特征，包括纹行、模式区、核心点、三角点和纹数等内容。

指纹是人类手指末端指腹上由凹凸的皮肤所形成的纹路。指纹能使手在接触物件时增加摩擦力，从而更容易发力及抓紧物件。是人类进化过程式中自然形成的。

指纹由遗传影响，由于每个人的遗传基因均不同，所以指纹也不同。然而，指纹的形成虽然主要受到遗传影响，但也有环境因素，当胎儿在母体内发育三至四个月时，指纹就已经形成，但儿童在成长期间指纹会略有改变，直到青春期14岁左右时才会定型。在皮肤发育过程中，虽然表皮、真皮，以及基质层都在共同成长，但柔软的皮下组织长得比相对坚硬的表皮快，因此会对表皮产生源源不断的上顶压力，迫使长得较慢的表皮向内层组织收缩塌陷，逐渐变弯打皱，以减轻皮下组织施加给它的压力。如此一来，一方面使劲向上攻，一方面被迫往下撤，导致表皮长得曲曲弯弯，坑洼不平，形成纹路。这种变弯打皱的过程随着内层组织产生的上层压力的变化而波动起伏，形成凹凸不平的脊纹或皱褶，直到发育过程中止，最终定型为至死不变的指纹。

据考古学家证实：公元前7000年到6000年以前，指纹作为身份鉴别的工具已经在古叙利亚和中国开始应用。在那个时代，一些粘士陶器上留有陶艺匠人的指纹，中国的一些文件上印有起草者的大拇指指纹，在Jercho的古城市的房屋留有砖匠的指纹等。由此可见，指纹的一些特征在当时已经被人们认识和接受。

19世纪初，科学研究发现了至今仍然承认的指纹的两个重要特征，一是两个不同手指的指纹纹脊的式样不同，另外一个是指纹纹脊的式样终生不变。（即指纹的唯一性和不变性）这个研究成果使得指纹在犯罪事件的鉴别中得以正式应用。（主要代表性的事件有：1896年阿根迁首次应用，然后是1901年的苏格兰，20世纪初其他国家也相继应用到犯罪事情的鉴别中。）20世纪60年代，由于计算机可以有效地处理图形，人们开始着手研究利用计算机来处理指纹。从那时起，自动指纹识别系统AFIS在法律实施方面的研究和应用在世界许多国家展开。

到了20世纪80年代，个人电脑、光学扫描这两项技术的革新，使得它们作为指纹取像的工具成为现实，从而使指纹识别可以在其他领域中得以应用。

AFIS（Automaed Fingerprint Idenification System）是自动指纹识别系统的英文简称，指计算机对输入的指纹图像进行处理，以实现指纹的分类、定位、提取形态和细节特征，然后才根据所提取的特征进行指纹的比对和识别。