每個人的指紋都是獨一無二的，它究竟是怎麼被識別的？

偉大的數學家萊布尼茨曾經說過，世界上沒有兩片完全相同的葉子，同樣，我們每個人的指紋也是獨一無二的。隻要驗証了一個人指紋，就等於驗証了一個人的身份，指紋識別是一種証明“我是我”的便捷方式，那麼指紋識別的原理究竟是什麼呢？

指紋識別主要有以下幾步：指紋的圖像獲取，指紋的特征提取和指紋匹配。

要想進行指紋識別，就要獲取指紋的圖像，指紋圖像的獲取有三種方式：光學式指紋識別、電容式指紋識別和射頻式指紋識別。

1.光學式指紋識別：這種方案是將光源照射到指紋上，其反射光被接收器接收，就可以得到指紋的紋路。但是，這種方法有一定缺陷，就是手指的干淨程度影響指紋識別的效果，如果手指沾了較多的灰塵，那麼識別就可能會出錯。

2.電容式指紋識別：由於手指的指紋是凹凸不平的，指紋在接觸電容極板時，凸起的地方和凹陷的地方距離極板的距離就會有不同，從而造成各個電容極板的電容量大小有差異，電容大的地方就是凸起的紋線，電容小的就是凹陷的地方，這樣就可以識別出指紋的紋路。但是，如果是濕手狀態，識別就會很容易出錯，因為水的導電性原因，濕手時往往識別不出指紋的紋路，識別出的是水的“紋路”，這也是在濕手用手機時電容式觸摸屏往往不靈的原因。

3.射頻式指紋識別：這種方式是通過傳感器本身發射出射頻信號，穿透手指的表皮層去控測裡層的紋路，來獲得最佳的指紋圖像。這種方法甚至不需要手指和識別模塊接觸，所以也基本不會受濕手指、臟手指的影響，是目前最可靠的指紋識別方案。

獲取了指紋圖像之后，就要進行指紋特征的提取，記錄一些細節特征，通常包括指紋紋路的端點、孤立點、分叉點等，其中指紋的紋路端點和分叉點是最穩定，也最容易獲取的。特征提取完就相當於完成了指紋的採集。

最后是指紋的匹配，指紋匹配就是把現場採集到的指紋和指紋庫中保存的指紋特征進行比較，根據判決算法給出兩枚指紋的相似性得分，最后給出是否為同一個指紋的判決結果。到此，指紋識別就完成了。

本文由北京郵電大學計算機科學與技術研究專業副教授張忠寶進行科學性把關。