指纹技术论文范文
指纹技术论文范文第1篇
论文摘要:指纹技术与DNA技术同属个人识别技术，两者相比各有优势。DNA技术有着明确的误差估计，结论较为客观，准确率较有保障，而且所需检材来源广泛、量微，易于获得。指纹技术有着更强的个体识别能力，对个体不具有侵害性，更易于接受，是目前最便捷且应用最广泛的个人识别技术。因此，这两种识别技术都是当今司法办案不可缺少的，都应得到高度重视。
DNA技术自1985年问世以来，由于其所具有的独特优势，在司法办案中发挥着越来越突出的作用。因此，有人对它倍加推崇，认为它比指纹技术更优越，可以用它取代指纹识别技术。对此观点，笔者不敢苟同，遂抛出拙见，欲与同仁共同探讨。
一、指纹技术与DNA技术简介
指纹是人的手指表面皮肤上的乳突纹线，于胎儿3、4个月时开始出现，到6个月时完全形成，此后在个体的一生中基本保持不变，具有很强的稳定性。而且当手接触物体时会在物体表面留下这些乳突花纹的印迹。许多科学家已证明世界上存在两个指纹相同的人的几率非常小，几乎是不可能的[1]，即指纹具有高度的个体差异性。因此指纹学家们利用指纹来识别个人。具体地说，就是分析比对两枚指纹中乳突纹线的细节特征，如果它们的数量、种类、形态、大小、位置关系等都一致，则认定它们是同一枚指纹，或是有着同一来源，为同一根手指所留。
指纹技术应用已有100多年的历史了。1892年阿根廷法庭首次正式认可了指纹的证据地位，接着各国警方和法庭也陆续采用了指纹技术鉴别现场犯罪手印的遗留人。美国指纹专家认为指纹是“标准的法庭证据”[2]，前苏联犯罪对策学家认为，“由于指纹术的发展，犯罪对策学才立于巩固的基础上”[3]。至今，指纹作为识别人身的手段，不仅在司法界有着“证据之首”的美誉，而且已为全世界的安全、科研、金融、医疗、旅游、教育等各行各业所广泛应用。
DNA是deoxyribonucleic acid的缩略形式，意为脱氧核糖核酸，它是细胞的基本遗传物质，存在于人体细胞内部。DNA分子是由四种碱基按一定顺序连接起来的两条长链。对于每个人，四种碱基的排列顺序都不相同。根据这一特点，科学家利用一种能够识别碱基排列顺序，并在该位置将DNA长链切断的“限制性内切酶”将DNA切成一个个片段。由于每个DNA中的碱基排列顺序和重复数目都不一样，用同样的限制性内切酶切出的每一个DNA片段的长度都不相同。利用电泳法把这些DNA片段按长短进行排序，并进行染色或放射显影，使排列出的片段具有可视性，就得到了具有高度的个体特异性的可辨别图像[4]。正因它具有非常强的不同个体间的差异性和同一个体内的一致性，能够被用于识别个人，而且是一种人眼可见的图像，所以这项技术的发明人英国的Jeffereys教授称其为“DNA指纹”[5]。这种制作DNA图谱的技术被称为限制片段长度多样性技术(RestrictionFragmentLengthPolymorphisms)，简称为RFLP技术或DNA指纹技术。随后，DNA鉴定技术在此基础上又增添了VNTR-PCR法、STR-PCR法、MVR-PCR法、PCR测序法等[6]。
自从发现指纹以来， DNA技术称得上是在法庭科学和证据学方面最具有突破性的技术。1985年Jeffereys发明了DNA技术，并成功地完成一项亲子鉴定。以后，对DNA技术的研究与应用迅速蓬勃发展起来。现在，它可以利用血液(斑)、精液(斑)、唾液(斑)、毛发、骨骼、指甲、牙齿、组织和器官、烟头等物品进行个体识别、亲子鉴定、性别鉴定、血型鉴定、种属鉴定、单亲亲权鉴定等[6]。DNA技术使亲权鉴定和个人识别由过去的只能否定不能肯定，变成现在的既能否定也能肯定，解决了现实中很多过去无法解决的问题。指纹技术和DNA技术在当今社会都发挥着不可缺少的重要作用。
二、DNA技术的优势
(一) DNA鉴定在个人识别方面有着明确的误差估计和较高的准确率，因而更可靠。现代生物识别技术有很多种，如指纹识别、声纹鉴定、DNA鉴定、视网膜识别、虹膜识别、面部识别、唇纹识别等，应用较多的是指纹识别和DNA识别。其中DNA技术应是最重要的识别方法，因为DNA是决定一个人的人体特征和行为特征的最根本的因素[7]。因此，从理论上说DNA技术所能实现的个人识别率应当是很高的。而且DNA技术能明确计算出鉴定结论的误差估计值，因而能减少由鉴定人的主观臆断导致的失误，非常客观。如在Jeffreys首次用DNA技术所做的亲子鉴定中，鉴定结论出错的概率是7×10-22，可以说DNA鉴定结论的准确率几乎为100%[8]。
相反，指纹鉴定因不能量化说明结果的误差率，而显得不够客观，再加上近来由鉴定失误导致的错案的接连出现，使人不禁为其准确性和可靠性担忧[9]。目前对指纹技术的误差率的研究都是零星的、局部的。如对3000枚随机抽取的指纹进行观察，发现两枚指纹的中心、三角部位或系统等局部区域细节特征相似的情况较常见，其中三个特征相似的有5对，四个特征相似的有4对，五个特征相似的有2对，甚至七、八、十个特征相似的也有[10]。美国指纹专家曾在大会发言中说:“我们在指纹比对中发现来自于两个人的指纹有四个特征点匹配是常有的事”[11]。到目前为止，还没有系统的统计学方面的研究能充分说明两个人具备共有某一数量偶合点的指纹的可能性究竟有多大。因为这样的研究涉及的因素、指标和统计方法都非常复杂，样本量又很庞大，比如要考虑到如何全面包括选取对象的种族、民族、部落、地区等因素，所有细节特征的种类、形态、位置、大小等因素，使用哪种数据统计模型，样本要多大才具备代表性等等，所以至今还没有人进行。而只有经过全面系统地研究的结果才能被用做评估指纹鉴定结论客观性的统计学基础。缺少这种统计数据基础给相似指纹和变形或模糊指纹的鉴定带来较多麻烦，增大了鉴定失误的可能性。所以，有人把DNA技术看作目前最可靠的个人识别技术。
(二)DNA技术所需检材来源广泛、量微，易于获得。凡是人体细胞，只要含有一定量的大分子DNA，都可用于DNA分析。如血液(斑)、血痕、毛发、肌肉、骨髓、精液(斑)、牙髓及精液与阴道分泌物形成的混合斑、唾液(斑)等，甚至陈旧的、发霉长菌的、经其他方法处理失败的生物斑痕或组织，都可提出DNA用于分析。而且，由于能应用PCR技术将检材中的DNA片段无限扩增，所以DNA技术只需微量检材就能解决问题，有时甚至只需几个人体细胞。上述两方面情况就意味着要获得DNA鉴定所需的检材是比较容易的。
这一优势恰恰是包括指纹技术在内的其他任何生物识别技术所不可比拟的。从现场发现和提取的指纹常常是残缺、模糊、变形或重叠的指纹。由于这些指纹中的纹线特征不够稳定、可靠，甚至无法辨别，对它们的比对分析将难以进行，即便得出结论，也不够可靠、准确。事实上指纹鉴定的失误大多出现在此类情况下。
另外，人们还针对指纹识别技术鉴定潜在指纹的适当性问题提出了质疑，即从现场提取到的指纹图像与遗留人的真实指纹图像的相似性问题难以科学地解决。现场上的指纹大多是不易发现的潜在指纹，需要进行染色显现和胶粘、吸附等转印处理。“在指纹的转印过程中，沉积物(附着物)、变形和色素的综合作用影响了独特的摩擦嵴纹被完全地可靠地转印的能力，手印显现操作的技术水平也可能影响指纹的反映质量，损害指纹的独特性”。“在显现潜在指纹的过程中，压力、变形、染色剂、物屑和操作处理带来的变化影响了原来的摩擦嵴纹的细节特征的稳定性。”[12]因此，有人指出运用各种处理方法从现场提取到的二维指纹图像与原来的指纹在细节特征上是否一致，值得怀疑。而将这样的潜在指纹图像用于比对的做法，其科学性令人担心。因此有人认为，相比之下DNA技术有着更为广阔的应用前景。
三、指纹技术的优势
(一)指纹技术有着更强的个体识别能力。孪生子的指纹是互不相同的，是可以识别的。但是，DNA技术存有“盲点”，不能识别同卵双(多)胞胎中的个体。同卵双(多)胞胎是由同一个受精卵复制和发育而成，他(她)们身体细胞内的DNA分子是相似的，而目前的DNA技术不能将某一个体从他(她)们中间识别出来。在这种情况下指纹技术有着明显而独特的优势。
这是由指纹与DNA之间的关系所决定的。首先，DNA是影响指纹形成的首要因素[13]。这包括两方面含义:一是DNA的差异是指纹特异性的主要来源。来自于父母的DNA不同，它们重新排列组合后又发生新变化，使个体的DNA分子的结构基因和调节基因不同，并最终影响指纹形态，使其在亲代与各子代间表现出差异。DNA分子链上指纹遗传基因和基因位点不同使指纹在种族、地区、性别等因素间出现差异。所以说，人类的基因可以被遗传，但指纹图像不遗传。个体的指纹各不相同。二是个体所有细胞内部的DNA保持一致是指纹终生稳定不变的根本原因。分子遗传学指出DNA的两条单链之间是由千万个氢键固定起来的，使DNA分子的组成和结构具有高度的稳定性，能保持自身不变。即使DNA受到损伤，细胞中有四种酶能对被损伤改变部位进行切除、修补、复制还原[14]。
DNA分子稳定地控制着指纹的形成:从胎儿6个月形成指纹时起，经出生到死后皮肤真皮层腐烂时止，指纹的具体形态特征始终不变。即使个体手指表面受伤，纹线暂时被破坏，但伤愈后指纹又恢复如初。其次，指纹的形成不仅受多种遗传基因控制，而且受胚胎理化环境因素、生物因素、变异及其他随机因素的影响。指纹的最终形态表现出多基因、多因素的累加效应[15]。这种累加效应是指纹个体差异性的另一重要来源。这已被多次研究证实。对400对孪生子指纹的研究发现他们的指纹虽在纹型上有相似性(46.04%)，但具体形态却互不相同[16]。对48对双胞胎指纹研究的结论与此一致[17]。所以说，DNA不仅本身是个体最内在的、最根本的特征物质，也是个体指纹特征的决定性因素;而指纹是DNA外化的性状，是包括DNA在内多种因素作用的结果。因此，比较起来，DNA的稳定性更强，而指纹的个体差异性更高。 转贴于
(二)指纹技术的非侵害性使其更易于被推广应用。指纹的遗留、显现、采集与比对不会对个体的身体、精神及权益造成损害，容易被个体接受和机构推广应用。到目前为止，世界各国都建立了包括几百万人指纹的巨大数据库，并正在努力实现各级数据库间的远程查询比对。
DNA样本的采集与保存活动面临的法律侵权问题使DNA技术的推广应用受到限制。对DNA样本的采集与保存活动被指责侵犯公民的隐私权和其他合法权益，违反了纽纶堡法典，美联邦关于人体实验的“基本伦理原则”和“知情同意”原则。要制作DNA图谱和建立DNA数据库就要采集DNA样本，而采集与保存DNA样本就可能对被采集者的私人隐私和其他正当权益造成侵害。因为DNA存储有大量有关生理状况与行为模式信息，如所有者是否带致病基因、有无暴力倾向等，这些信息在保险、职业、名誉、婚姻等事情中都是非常重要的。纽纶堡法典和美联邦有关法律规定这方面的实验研究必须在不违背伦理道德原则和受试者知情同意的基础上进行。在美国已有很多人对此提出异议，并拒绝向政府和机构提供DNA样本[18]。
(三)指纹技术是目前最方便、迅捷的生物识别技术。指纹外露于手指皮肤表面，易于转印，且比较直观，肉眼可见。指纹既可凭肉眼比对，也可借助于比对显微仪进行，都比较方便、快速。因此它是实际应用最广泛的个人识别技术。
而DNA技术所需试验材料、设备与程序复杂，费用昂贵，费时费力。而且在做任何一项DNA鉴定之前，必须对受测试者所在群体进行DNA调查统计，了解其等位基因的数目与分布频率。因为只有在此基础之上，才能精确计算出受测试者的DNA同一的概率，进而得出判断结论。
因为人类基因组中STR基因座的数目庞大，基因座本身的多态性及遗传稳定性不同，而且它在不同种族、人群间的等位基因分布不同。所以，选择哪些基因座作为比对的遗传标记，如何统计等位基因的分布频率是做DNA鉴定前必须解决的关键问题。这就使建立DNA数据库成为不可缺少的前提条件。目前尚未建立起涵盖各类人群的标准化的DNA数据库，而且DNA数据库的建立将面临许多的法律问题和技术及经费问题，难以解决。所以，目前此项技术的应用受到限制，其巨大效应不能充分发挥。
从上述分析可以看出，指纹技术与DNA技术都是个人识别技术，它们各有优势，在司法、安全、医学、教育和考古等领域都发挥着巨大的作用。同时它们又都存在一些问题，使其作用受到限制，无法发挥。因此缺少了其中任何一项，都会对以上领域乃至整个社会产生重大影响。所以说，它们都是当今社会不可缺少的识别技术。盲目地一味夸大一种技术的作用，而废弃另一种技术的做法，极不理智，也是非常不现实的。
[参考文献]
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指纹技术论文范文第2篇
关键词：公安；痕迹；指纹
Abstract： the fingerprint identification technology has been regarded as the authoritative scientific evidence since its appearance， but also the public security organs in the criminal investigation of the widespread use of criminal technology. But in recent years， with the development of other technologies， the fingerprint identification technology has emerged a new bottleneck and the problems to be solved.
Key words： public security； trace； fingerprint
1前言
刑事科学技术中，指纹鉴定是最常见的一种，是个体识别同一认定的核心技术。指纹鉴定又称指纹识别，是以手指、手掌表面的乳突线花纹特征为依据识别个人的科学技术[1]。
自阿根廷警方首次将指纹作为个体识别的依据后，指纹因其差异性、同一性的特点，其同一认定的证据价值一直为世人所公认。指纹识别技术不仅用于打击犯罪，而且广泛的应用于医学、体育、为民服务等各个领域。指纹识别技术在揭露证实违法犯罪、保障社会安全等方面提供了有力的科学技术支撑。但是近年来关于指纹鉴定出现的争议，指纹检验技术面临着新的问题和挑战。
2指纹识别理论
指纹各不相同的概念实际上是对指纹的整体而言的，而实际公安工作中遇到的指纹印痕多大是残缺不全的局部指纹，平均大小仅是整个指纹大小的约1/5左右。因此，不管认定结论所依据的特征数量有多少，也只是一枚指纹中的局部特征，并不能由此证明这些局部特征组合在其他人手上不会重复。这样，指纹识别实际上是在进行用部分来认定全部的推断。这种推断目前并没有专家进行过专门的统计学研究，并无具体的科学数据和研究结论来加以支撑，理论上也没有足够的科学依据证明。这一点在人们之前的侦查中，有意无意地被忽略了。而今，随着概率学、计算机技术和智能软件的发展，人们逐渐认识到了指纹识别技术存在的瑕疵，这需要刑侦专家结合概率学进行深入的科学理论研究。
3指纹检验标准
关于指纹识别的标准，一直未能有系统定论，缺乏统一、明确的规范。鉴定人员的检验过程主要是通过比对现场指纹和样本指纹是否有相同特征，相同特征达到一定的数量后，即可作出是否同一的判断。至于需要多少个特征、特征的数量和质量达到何种程度，至今并没有统一的客观标准，实际上依赖于公安机关刑事技术人员的自行判断。目前，在指纹鉴定工作中也尚无明确的国际统一标准。国外的学者专家的认识也是情况各异，互有差别。英国规定出示于法庭的指纹证据至少必须具有16个细节特征点；荷兰和法国采用12个细节特征点的标准；瑞士的日内瓦采用8个细节特征点为标准。此外一些国家则对指纹鉴定所利用的特征标准没有具体规定，如加拿大、美国以及澳大利亚等，指纹的鉴定完全依赖于指纹鉴定专家的意见。我国在指纹鉴定方面一直没有规定最低的特征数量标准。有的刑侦技术专家认为不应该限制数量，应该考虑的是数量和质量的结合；也有刑侦技术专家观点提出了基于指纹有效面积和特征质量的指纹鉴定标准。在司法实践中，一般以7个至10个细节特征吻合为同一认定标准；但这一标准并不具备强制效力。为尽可能减少受各种检验条件、鉴定人经验等因素对指纹检验的影响，减少错检，顺应时展的需要，正确评价指纹鉴定的科学性，必须建立一套科学的评价标准，这一标准是衡量指纹鉴定依据、程序、方法及结论科学性的客观评价标准。制定一个统一的明确的指纹鉴定行业标准已是迫在眉睫。随着我国司法制度体系的不断完善，连主观性较强的笔迹鉴定都有了相应的技术规范，但指纹鉴定技术规范依然尚未制定。对残缺指纹的鉴定条件、对差异点的评断等技术指标仍旧缺乏明确的操作规则和标准。可以看出，关于指纹鉴定的技术规则仍然需要专家学者不断地进行深入的研究，相信不久指纹鉴定的标准也会制定相应规范标准。
4结语
指纹鉴定作为进行人身同一识别的科学技术，目前在世界各国各个行业得到了广泛的运用。经过百余年来的发展，指纹技术在理论方面越来越丰富，在实践上也得到了广泛的证实。但是需要注意的是，随着智能化、标准化时代的来临，指纹检验鉴定技术也需要尽快解决影响自身发展的瓶颈问题，建立新的标准和理论，使之更加科学和严谨。
参考文献：
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作者简介：
何连成（1985-），男，湖南人，新疆阿克苏库车县公安局刑事侦查大队助理工程师，主要从事痕迹检验专业工作。
指纹技术论文范文第3篇
[关键词]指纹验证；刑侦工作；刑侦案件
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.20.103
[中图分类号]D918 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）20-0-01
指纹具有唯一性和稳定性等特点，每个人的指纹都是不一样的，这些指纹信息可以在刑侦案件破获的过程中被利用，并发挥着重要的作用。指纹验证技术就是利用指纹具有独一无二的特性而发展出来的，在刑侦案件中，刑侦人员会利用指纹验证技术来获取和分析事故现场的犯罪嫌疑人的指纹等方面的信息，再经过科学的化验和痕迹学的相关理论来验证指纹信息，为案件的侦破提供强有力的数据支持。指纹验证技术可以在犯罪现场将犯罪嫌疑人的指纹提取出来，再通过指纹对比认证，来确定犯罪嫌疑人，从而侦破案件，提高刑侦案件侦破的效率。
1 指纹验证的特点
1.1 指纹的唯一性
“世界上没有两片完全相同的树叶。”人的指纹也是一样的，都是独一无二的，指纹具有唯一性，这也就决定了指纹验证的唯一性和准确性，指纹验证在刑侦案件中的广泛应用，可以有效的提高刑侦案件侦破的效率。指纹验证的唯一性，使指纹验证具有很强的科学性。如果说，指纹没有唯一性这个特点，那在刑侦案件侦破的过程中，就不能为案件侦破提供强有力的数据支持，在刑事案件破案过程中是不允许存在偶然性的，这样一来，指纹验证的科学性就被削弱。在2000年的各种生物识别技术的市场占有率统计中发现，指纹验证是市场生物识别技术占有率最高的一种技术，在我国刑侦案件侦破过程中发挥着重要的作用，也是最早被用作身份识别的一种重要指标。人们的手指皮肤具有特殊的纹路，每个人的手指纹路都是不一样的，不是手指的图案不同，就是手指纹线断点不同，这就说明指纹具有唯一性，早在1892年，著名的科学家高尔顿提出了指纹具有唯一性的理论。
1.2 指纹的稳定性
指纹的稳定性是说指纹具有相对的稳定性，指纹不会随着人体的年龄增长和皮肤的生长而发生剧烈的变化，这也证明了指纹验证是具有一定的科学性的，指纹的稳定性在刑侦案件侦破过程中也得到了广泛的应用，指纹具有的稳定性是必然的，在相关的科学研究实验中，个体还是胎儿的时，就已经具备了指纹，而且人体的指纹会伴随着人的一生，直至死亡。所以说，个体的指纹一般不会出现明显的变化，只要手指的真皮层没有被破坏掉，那么指纹也会随着皮肤的愈合而恢复原样的，即使是很少一部分人的指纹会出现新的变化，但是指纹的基本纹路和框架还是不会发生明显的改变的，借助科学的计算、分析和对比之后，依旧可以为刑侦人员提供数据支持，可以有效提高刑侦案件侦破的效率。
2 指纹验证在刑侦工作中的应用
一般在刑侦案件的案发现场，刑侦人员都会保持犯罪现场的完整性，降低对各种有效物证等痕迹的破坏，这样刑侦人员在破案的过程中，才可以采取完整的指纹痕迹，指纹痕迹主要是在案发现场的遗留物上提取，需要专门性的刑侦技术人员来提取指纹痕迹，这样才能确保指纹痕迹提取的准确性。在案发现场提取的指纹痕迹，经过科学的对比、分析，就可以直接确定出犯罪嫌疑人，提高刑侦案件侦破的效率。而指纹验证是一个严密科学的验证过程，需要专业的刑侦人员利用科学技术和方法，在案发现场提取到有效的指纹痕迹，再经过科学的分析、对比、验证，得到出科学的验证结果，来确定犯罪嫌疑人，为刑侦案件侦破提供强有力的数据支持。
3 指纹验证技术的发展前景
随着社会经济的快速发展，现代科学技术也开始迅速发展，计算机科学手段在刑侦案件侦破过程中发挥着重要的作用，可以有效地提高指纹认证的效率和精准度，借助计算机网络技术，不仅可以加快案件侦破的速度，还可以提高指纹验证技术的使用效率。在信息技术的快速发展之下，可以逐渐实现指纹识别的自动化，计算机可以自动地对有指纹图案进行数字化处理，其中，FBI就是一种指纹自动扫描系统，可以将扫描到指纹信息进行记录和编写，可以提高指纹验证的效率，随着科学技术的不断发展，指纹验证技术会朝着更好的方面发展，逐渐实现指纹识别的自动化。
4 结 语
指纹验证技术的广泛使用，可以有效地提高刑侦案件的侦破效率，成为刑侦案件侦查过程中一个重要的破案手段，为案件的侦破提供强有力的数据支持。在刑侦工作中，刑侦人员利用刑侦技术手段将犯罪现场的遗留指纹提取出来，再经过科学的分析和对比，来确定刑事案件中的犯罪嫌疑人，并通过科学的推理和模拟来验证犯罪嫌疑人在犯罪现场的作案行为，提高案件侦破的准确率。所以，在刑侦工作过程中，指纹验证技术得到了广泛的应用，在使用的过程中，相关人员需要不断的完善、改进和创新，提高指纹验证的精准度，发挥出指纹验证的最大作用。
主要参考文献
[1]谢胜友，柳文兵.论物体边缘痕迹检验技术在刑侦工作中的应用[J].中国公共安全：学术版，2016（2）.
指纹技术论文范文第4篇
信息技术已经渗透到我们生活的方方面面，无论我们学习、工作、交流、出行、休闲、娱乐，几乎所有的日常活动或多或少与信息技术都有关联，人类社会与信息技术结合得日趋紧密，也是因为这个原因，信息的安全性日趋为人们所重视。对个人来说，敏感的私人数据、电子邮箱、即时通讯工具、移动电话、银行卡这些貌似没有太大关联的东西都与信息安全扯上了关系，一旦这些信息泄露，用户可能将遭受不可挽回的巨大损失。而对高度发达的互联网来说，信息的安全性更是重中之重：电子商务、网络银行、敏感数据传输、语音交互―所有这一切都是在一个开放的网络上进行，如果信息安全得不到保障，将对互联网发展造成致命的打击。
在信息技术发展的几十年历史中，科学家们陆续发明了许多安全技术，这些技术可能在原理上存在许多不同，但它们都可以实现对信息进行加密保护、防范未授权访问的作用，它们的差异更多体现于所能达到的安全等级、技术稳定性以及易用性。而对个人用户来说，身份认证机制是信息安全最重要的一道门槛，如果身份认证系统被攻破，意味着自身所有的秘密拱手让人，并有可能造成巨额经济损失。因此，开发出高安全性且易于管理、易于使用的身份认证技术向来都是信息工业中重要的一环，而在过去信息技术数十年的发展历史中，科学家发明了许多不同原理的身份认证技术，密码识别、指纹识别、虹膜识别、声纹识别是其中的典型代表。
每一个体系中包含不同的实现方案，而每一种方案也都有自己的侧重点、优点与不足。本文将向大家介绍加密技术的原理、特点以及它们的应用状况，而从中我们也将了解到加密技术的未来发展潮流。
弊病多多的身份认证机制
密码是个人用户最常使用的身份识别标识，无论登陆操作系统、电子邮箱、游戏帐号无一例外都是采用密码认证的方式判别通行权限―只有当密码与您的初始设定相符合，系统才会给您开通进入权限并作相应的程序转向动作。而这样的一套口令验证系统也非常简单：它包含一个客户端和服务端。客户端直接面向用户，提供一个进入本系统的界面，用户可以在客户端界面上输入用户名与密码；当这些信息输入之后会被立即传送到服务器端，由服务器端将其与自身的“用户名/密码”数据库进行―核对，如果能在数据库中找到对应的条目，并且完全一致，那么便向用户开通权限；而如果数据库中没有这样的条目，或者用户输入内容与数据库条目内容不完全相符，系统就会判别此次进入行为非法，体现在程序行为上，便是给出“您的用户名或密码不正确”或者“用户名不存在”这类的提示。
上述口令访问机制只能保证最基本的安全性，密码的破解也最为简单，它多用于那些对安全性要求较不苛刻的场合，例如操作系统登陆、论坛访问账号、电子邮箱账号等等；当然对一些负责关键任务的服务器/工作站系统来说，账号与密码也是唯一的判别方式，但它们的管理账号一般都处于保密状态，外界难以知晓，即便使用穷举法或者某些优秀的算法进行破解，也要求计算机拥有惊人的运算力和漫长的时间，这基本失去了被攻破的可能。事实上，也没有哪一个入侵者会采用这种愚蠢的方式来获得账号与密码―许多服务器之所以被频频侵入，在于系统存在安全漏洞，入侵者可直接获取管理账号，这应该是系统及管理员自身的问题，非密码认证技术之罪。同样，银行卡、信用卡虽然也是采用密码获得权限许可，但所有的账号、密码信息都是在银行自身的网络系统内传输，这类专用网与外界的公用网在物理上相互独立，拥有极高的安全性，从外部入侵的可能性为零。而网络银行软件虽涉及到数据在公用网络传输的问题，但所有数据在传输过程中都作了极高等级的加密处理―事实上，到目前为止也还未发生因为加密技术缺陷造成银行卡账号、密码外泄的情况，虽然经常有报道说许多用户因自己的账号、密码遭窃而导致巨额经济损失，但这些情况几乎都是诈骗者利用假银行网页、手机短信等非法的方式，骗取用户的银行账号及密码，再通过克隆卡的方式非常提取该账号内的金额，同样不应该完全归咎于该系统采用的密码认证技术。
另外，许多用户也将电脑中的重要文件进行加密处理，只有通过密码才能够访问到文件内容，这些功能一般都是由软件自身具备，例如MicroSoft Office、、Adobe Acrobat、WinRAR、Winzip等软件都支持加密功能，但它们的加密手段相对简单，也很容易破解。软件开发者的本意只是给用户提供初等的访问认证，可以阻止一些文件被其他用户无意看到，并非为了保证数据的绝对安全；换个角度看，密码容易破解也有一个好处，许多用户经常都会忘记加密文件的密码（尤其是文件长时间不使用时），如果无法破解密码，用户自身都无法看到文件内容―这类情况在实际使用中相当常见，相信大家经常可以在一些软件论坛上看到用户求助说忘记Word/Excel之类文件的访问密码，恳求破解的方法；虽然这些情况超出了密码认证技术的讨论范畴，但作为实用环境下频发的案例，密码技术的开发者对此不可视而不见。
尽管不够安全，密码访问认证机制还是被广泛使用，原因在于它简单易行，没多少实现难度，而绝大多数用户所需要的也都是较基本的安全保障。然而，这项机制在今天看来的确越来越落伍了，它最大的麻烦就是管理的方便性与安全性有严重的冲突―许多用户都习惯使用相同的密码，不管是系统登录、各类论坛的账号、电子邮件账号甚至是银行账号；通行的密码非常简单，用户大概永远都不会将它忘记，在实际使用中的确也是相当方便。可所有账号都使用相同的密码，几乎等同于让密码认证机制形同虚设―只要某一个账号的密码被破解或者因故泄露，用户所有的私人信息大门洞开，完全有可能因此产生严重后果，而这样的例子在过去不胜枚举。因此，为保证信息的安全，计算机安全专家一般都会建议用户尽量使用不同的、匹配规则复杂的密码。可这又带来了一个新问题：用户很难完全记住这些密码，或者将它们与各自对应的账号划上等号，而忘记密码带来的后果同样是灾难性的。更有甚者，有些用户为了避免忘记密码，将自己所有的账号名称和对应的密码都记录在一个专门的文档上（例如记录在Word文档中），同时对该文档进行加密。如前所述，所有办公文档的加密手段都是相当基本且容易破解，一旦文档被窥窃，用户等同于将自己的秘密全部拱手让人，完全失去了使用复杂密码的意义。因此，用户不得不在安全性和方便性中作出选择，这往往给用户们带来许多的困扰。密码认证技术另一个缺陷在于，它无法对用户进行精确辨别，只要用户输入的是正确的密码，系统便认为访问者是合法的，入侵者只要盗取某个用户的账号名和密码，便可以随心所欲侵害他人利益，这也是密码认证技术存在的严重先天缺陷。业界也意识到密码认证技术的这些不足严重阻碍了信息工业的进一步发展，为此积极开发各种新概念的安全认证技术―指纹识别、虹膜识别与声纹识别被认为是取代密码认证技术的三项杰出候选者。
密码认证技术的最佳取代者
指纹识别技术被认为是密码认证天然的取代者，目前，指纹识别技术已经被广泛用于门禁系统、部分商务型笔记本电脑和那些以安全性为卖点的移动存储设备，技术也不断成熟。可利用指纹进行身份识别的原因在于指纹的不可重复性―在全世界60亿人口中，没有哪两个人的指纹完全相同，确切地说，应该是没有哪两根手指的指纹完全一样，因此指纹具有高度不可重复性，某一个指纹只能对应特定的某一个人。其次，指纹的样式终身不会改变，不管用户处于青年、中年还是老年阶段，指纹都始终如一、具有高度稳定性。这项研究结论在19世纪初被科学家正式提出，并随后在指纹鉴别罪犯中获得广泛的应用―直到今天，指纹仍然是鉴别犯罪分子的重要手段之一。但如果要精确考证，我们会发现古代人类就注意到指纹的这项功能。早在公元前7000年到公元前6000年的古代中国，指纹就开始作为身份鉴别的依据并在生产实践中使用，如在今天出土的粘土陶器上就留有陶艺匠人的指纹，在随后的历史中指纹也应用广泛，一些古代纸稿、田契、租约上普遍以指纹作为身份识别标志，许多瓷器、陶器、金属制品也都存在制造者签署的指纹，可见指纹认证手段在人类历史上已被广泛使用，进入信息时代后沿用该项技术再自然不过。
指纹识别进入计算机时代
在计算机未诞生、或未得到广泛应用的年代，指纹鉴定都是通过手工的方法进行。首先，指纹专家会建立一个庞大的指纹库，指纹库中存放着大量印有指纹的卡片；如果要鉴定某个指纹是否属于某人，在实际收集此人的指纹图像后再将它与指纹库中的既定指纹卡片进行对比（必须借助放大镜才能观察到指纹的细微纹路），如果图像信息完全吻合，那么便判别该指纹由某人产生；如果图像不吻合，那便得出一个否定的结论。显而易见，人工处理的方式效率低下，鉴定一个指纹就需要耗费大量的精力，并且这项工作只有经验丰富的指纹专家才可胜任。更严重的是，由于人工管理的限制，每一个指纹库容量不能做得太大，否则逐一比较的鉴定工作便浩如烟海，非人力所能完成。到了20世纪60年代，计算机技术获得高速发展，科学家成功发明了计算机指纹鉴定系统，并将其投入使用，指纹鉴定开始迎来有史以来首次大飞跃。凭借计算机的超强运算力，指纹鉴别工作可以快速完成，并且能够保证极高的精确度，更重要的是，构建庞大的指纹库系统也就成为可能―只要计算机的速度够快、存储容量够大，那便可以将整个国家人口的指纹都纳入其中，建立一套庞大的指纹库系统，由此实现国家范围内的指纹精确识别，相信大家在国外许多科技相关的电影大片中能够清楚地看到这种趋势。
在那个年代，计算机还是政府机构、军队和科研单位的专属品，不可能用于民用市场。直到九十年代后期PC机获得大范围流行，且出现低价位的光学取像设备，让指纹识别技术进入民用市场成为可能，诸如考勤机、门禁、远程教育、网络安全、汽车等许多领域都开始采用指纹识别技术，这些产品投放市场之后都获得广泛的欢迎，例如指纹考勤机目前已在国内占据30%以上的市场份额，发展前景极为可观。而在最近两年来，将指纹认证技术用于计算机产品中成为新的潮流，如IBM从2004年开始在自己的商用型Thinkpad T/X系列笔记本电脑中引入指纹识别技术，获得业界的广泛认可，由此带动指纹识别技术进入桌面计算机、笔记本电脑及注重安全的外设产品中，并朝向消费电子领域扩展。在未来几年内，相信指纹识别技术将迎来一个黄金发展期。
指纹识别的几种技术
当然，无论将指纹识别系统应用于哪一个领域，对其作精确的识别始终都是最为关键的步骤。显然，我们无法将“指纹专家+放大镜”的模式直接搬到计算机系统中，而必须借助图像识别技术方可进行准确鉴别。在过去多年历史中，业界一共发展出三类不同原理的指纹识别技术，其一是利用光学扫描技术获取指纹图样，其二是利用硅传感器芯片对指纹进行精确感知，第三则是使用超声波技术来获取指纹的形貌特征。这三项技术都能实现指纹图样采集的目的，但在精确程度、方便性、实现成本和工作模式方面存在较大的不同。
最早被用于计算机指纹识别系统中的当属光学扫描技术，该技术在实现原理上也最为简单：一个光学扫描设备承担指纹图像获取的工作，在检测时用户只要将手指按在扫描设备的玻璃表面，接着扫描设备发出强光照射，并由CCD传感器捕获指纹图像。不难看出，指纹扫描设备其实就是一个专用的扫描仪，它的工作原理、内部构造与常见的扫描仪完全相同，不同之处仅在于这套指纹识别系统是在一套专用软件掌管下进行工作。指纹图像样本采集之后，软件可将它与指纹库中的记录一一对比，直到找到相同的样本或搜索完整指纹库为止，因此其核心在于指纹识别软件而非扫描硬件本身。由于光学扫描技术发展成熟、成本低廉，耐用性也相当不错；但它存在较多的缺陷：如手指表面的灰尘和油脂对扫描质量影响很大，而精心复制的指模也可以将该系统轻松欺骗；此外，对应的光学扫描设备体积庞大、耗电量较高、图像获取的时间也比较长，无法用于笔记本电脑、掌上电脑、移动电话等便携电子产品中。当其他技术发展起来后，传统意义上的光学扫描指纹识别技术就没有了市场。
扮演光学扫描技术杀手角色的是电容式指纹识别技术，也正是由于该技术的出现，指纹识别才能够真正走向民用市场。与传统的光学扫描技术不同，电容式指纹识别设备体积极小、成本很低，可被方便地整合于各类指纹识别设备中，并获广泛使用。该套系统的核心是一块半导体硅传感器，传感器内包含一个数量庞大的金属导体阵列，传感器表面则是一个绝缘的介质层。当用户将手指放在传感器表面时，传感器内的金属导体阵列、绝缘表面与用户的手指皮肤就构成一个电容器阵列，每个电容器存储的电荷数量又同指纹脊、沟与金属导体之间的间距存在一一对应关系。这样当用户将手指按压在传感器表面时，传感器便能够产生一个由不同电容值构成的信号阵列，这些信号阵列经过专用的算法转换之后便能够生成指纹图像。接下来，系统会将指纹图像与指纹库中预存的样本作对比，如果能够搜寻到吻合的样本，那么便会朝用户开放访问权限，由此完成指纹识别的整个过程。但要注意的是，传感器表面与指纹之间产生的电场为半球状，为了获得清晰的指纹图像，用户必须将手指紧贴在传感器表面才行。
与电容式指纹识别类似的技术还有压感式识别和温度感应识别，前者使用压感式传感器作为指纹图像的捕获工具―该传感器的核心是压感介质材料，它在经受不同程度的压力时可产生相应的电流，当用户将手指按压在传感器表面时，指纹的“脊”纹路对传感器造成较大的压力，而“沟”因距离的关系，产生的压力较小，这样传感器将产生一个由不同强度电信号构成的阵列，之后系统会将它们转换为相应的指纹图像。而温度感应识别技术的关键则是一个温度传感器，用户将手指按压在该表面，指纹的“脊”部分与之距离较近，感应到的温度较高，传感器内部将产生较大的电流；而“沟”部分同样因距离较远的关系，感应到的温度值较低，传感器内产生的电流值就较低。
无论是电容式、压感式还是温度感应识别，三者都要求用户必须将手指用力按压在传感器表面，否则就无法获得清晰指纹图像，这在实用中多多少少有些不便。IBM在ThinkPad T42机型中率先使用滑动式（touch and slide）传感器，将指纹识别技术的实用性推向新的高峰。与上述三种识别技术相比，滑动式传感器不要求用户在鉴定时按压指纹，而只要将手指轻轻刷过传感器表面，传感器便能自动对手指进行连续的“快照”，然后这些快照被组合在一起，形成清晰的指纹影像。这种采集指纹的方式效果与压感式相当，但它无需用力按压，使用更加方便，加之指纹图像是由多幅图像一起组合产生的，出错的概率非常小。IBM透露，该项技术的提供者是ST Micro（意法半导体），在IBM 与 ST 签定合同以后，ST方面就专门成立UPEK公司，致力于生物识别领域的探索。除了UPEK外，AuthenTec公司也拥有庞大的滑动式指纹识别传感器产品，该公司开发出一项名为“TruePrint”的指纹识别技术，该技术不仅只会读取指纹最上层的表面，而且能够从表皮以下组织读取指纹，不会受到皮肤表面状况如皮肤干燥、破损等的影响，因此TruePrint技术拥有极高的可靠性和分辨精度，在同类型产品中也首屈一指。目前，AuthenTec的指纹识别器产品线覆盖桌面计算机、笔记本电脑、移动电话、PDA以及各种考勤机、门锁、汽车和其它门禁产品，在全球拥有100多家客户，其中包括三星、德州仪器、英特尔等重量级企业；而到现在为止，全球采用AuthenTec出品的指纹识别器的终端超过400万个，市场占有率超过70%―作为一家只有6年历史的年轻企业，AuthenTec取得的成绩可谓相当出色，除了得益于自身所掌握的诸多专利技术外，指纹识别市场的高速发展更是一大契机。
利用超声波进行指纹识别的原理其实与光学扫描技术比较近似，这项方案是从军事领域的超声波定位技术获得启发，并将它用于民用领域。在各种指纹采集方案中，超声波识别技术具有最高的准确性，但它与扫描技术一样遭遇设备体积大、耗电量高的困扰，成本也相当高昂，这些缺陷决定了该技术不可能进入到消费电子领域。
多样化的后端控制方案
上述几种指纹识别技术其实只是涉及到指纹的采集部分，而当传感器采集到指纹图像之后，剩下的工作就交由控制软件完成。控制软件可直接安装在操作系统中，以纯软件的方式存在，也可以嵌入式控制模块的纯硬件方式存在，当然也可以软硬结合的形态存在。纯软件方式最为简单，指纹图像样本的比较计算工作都是由CPU承担，指纹库则直接存放在硬盘上。这种方式最大的优点就是最容易实现，代价也最低，但它的毛病在于安全性仍不够高，指纹库有被破解的可能，而且这类指纹控制软件往往都无法做到跨平台，因此纯软件方式的指纹识别系统更多使用在对安全性要求不慎苛刻的消费类产品中。相比之下，纯硬件方式的安全性就高得多：图像样本库存储于专门的硬件区域，由专用的DSP芯片负责指纹样本的比较，对设备采用的操作系统也没有要求，具有广泛的兼容性，但硬件方式的缺陷在于成本较高，一般只有在苛求安全性或者无法由软件方式实现的专业场合，例如指纹门禁、指纹锁等产品都隶属于该体系，IBM在Thinkpad T系列和X系列机型采用的滑动式指纹识别技术也属于纯硬件方案―IBM将控制部分的功能直接整合在笔记本内的安全芯片上，该枚芯片拥有独立的存储功能及一定的运算能力，可记忆21组指纹；由于IBM对其作了功能强化，使得该指纹识别系统不仅可作为Windows登陆密码，还能用于ADSL联机密码、e-mail密码、网页会员登陆密码、文件开启密码等等，具有极高的实际价值。至于另一种软硬结合方式则较好地兼顾了以上纯软件和纯硬件两种方案的优点―指纹样本存储在专门的ROM芯片中，指纹样本的比较运算工作则由CPU来承担，其安全性与纯硬件方式相当，而成本较低，但同样由于控制软件自身的原因，软硬结合的方案也不能跨平台使用。
最精确可靠的身份识别方案
与指纹识别一样，虹膜（Iris）识别也是以人的生物特征为基础，而虹膜也同样具有高度不可重复性。虹膜是眼球中包围瞳孔的部分，每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构，这些特征组合起来形成一个极其复杂的锯齿状网络花纹。而与指纹一样，每个人的虹膜特征都不相同，到目前为止，世界上还没有发现虹膜特征完全相同的案例―即便是同卵双胞胎，虹膜特征也大不相同，而同一个人左右两眼的虹膜特征也有很大的差别。此外，虹膜具有高度稳定性，其细部结构在胎儿时期形成之后就终身不再发生改变，除了白内障等少数病理因素会影响虹膜外，即便用户接受眼角膜手术，虹膜特征也与手术前完全相同。高度不可重复性和结构稳定性让虹膜可以作为身份识别的依据，事实上，它也许是最可靠、最不可伪造的身份识别技术。
虹膜识别的工作流程并不复杂：第一步，由一个专用的摄像头拍摄虹膜图像；第二步，专用的转换算法会将虹膜的可视特征转换成一个512字节长度的虹膜代码（Iris Code）；第三步，识别系统会将生成的代码与代码库中的虹膜代码进行逐一比较，当相似率超过某个边界值（一般是67%）时，系统判定检测者的身份与某个样本相符，而如果相似程度低于这个边界值，系统就会认为检测者的身份与该样本预期不符合，接着进入下一轮的比较。尽管这个过程说起来非常简单，但真正实现起来却必须首先解决大量的技术问题，这些问题主要集中在虹膜图像的获取和设备的小型化方面。
在采集虹膜图像步骤中，摄像头要求能够准确聚焦。如果采集对象是固定的设备，那么精确聚焦毫无难度可言，可问题在于虹膜采集对象是活动的人物，而每个检测者的位置都不可能固定，因此一套智能型的摄像设备是必须的。在这一领域，国内外的虹膜识别厂商有着不同的实现解决方案，但它们都有体积较大的弊端；其次，要采集深色眼球的虹膜图案极为困难，尤其是黑眼睛的东方人来说，普通摄像设备根本无法胜任，为解决这个问题，许多虹膜厂商都开发出专用的红外摄像设备―在采集虹膜图像时，红外摄像机首先将一道不可见的红外光束准确聚焦在虹膜表面，虹膜图案被红外光“照亮”，摄像机同时拍下虹膜图像。也许你会担心红外光直射会对检测者的眼球造成损伤，这种担心并不必要，因为红外光的强度比电视遥控器还小，而且人眼在此过程中完全不会有任何异常的感觉。
当虹膜图像采集下来之后，系统会根据既定的数学方法将图像简化成黑白数字图样，识别软件会自动判别反射光、色调的细微差异以及被遮掩的部分，并将这些杂讯完全除去。一般来说，虹膜识别系统只会采纳虹膜的下半圆部分进行识别，这与指纹识别技术存在明显的不同。接下来，半圆形的虹膜图案会被转成矩形的条纹。由于虹膜图案非常对称，即便在转换或拍摄干扰因素造成的变形现象都可以通过数学方法进行有效修正。这样在经过多次数学处理之后，虹膜图案就变成一个带有独特生物特征的二进制数字记录―这个数字记录也被称为“模板”，它的长度一般只有512个字节。尽管模板长度相同，但不同的虹膜转换算法效果不同，评价算法优劣的标准就是模板中量化特征点的数量，而在这一领域，英国剑桥大学John Daugman博士的研究成果处于领先地位（注解：目前所有的虹膜识别技术都是以John Daugman博士的专利和研究为基础），Daugman博士的算法以3-4个字节长度的数据来表示每平方毫米面积的虹膜信息，这样在直径为11毫米的虹膜上，可以获取266个量化特征点。而在算法和人类眼部特征允许的情况下，该算法可生成173个二进制自由度的独立特征点，这在虹膜识别领域首屈一指。而特征点越多，虹膜识别的精确率就越高，因此采用何种算法对识别系统的最终表现影响巨大。
完成数字转换后，系统会将生成的模板与虹膜库中的模板进行逐比特的比较，当发现两者的特征吻合度超过67%时，系统会判定两者相符合，由此辨别出检测者的身份。这条法则依据17世纪数学家Jakob Bermoull提出的掷硬币理论，根据该理论可以得出这样的推论：当两个虹膜模板的特征吻合度超过67%时，虹膜不同的概率只有120万分之一；换句话说，只有在120万个人群当中，才可能出现两个虹膜吻合度超过67%的对象―在日常生活中，如此之低的相似几率完全可以忽略不计。当然，将这个边界值提高将有更出色的精准度，但问题在于每次拍摄下的虹膜样本都存在一定的误差，如果设定的边界值过高，存在的误差就有可能导致虹膜识别出错，造成相同样本被识别为不同对象的情况。
由于虹膜识别设备的体积较大，决定了该技术不可能用于消费电子产品中，它的主要用途是军事基地、核能设施、服务器机房、保密工作室、金融系统、港口控制等需要高度安全性的领域。在该领域，国外厂商先行一步，目前产品已完全达到实用化水平，许多国外的机场都采用虹膜识别系统作为身份鉴别主要手段。而目前国内从事该领域研究的只有中科膜识科技有限公司（中科院自动化所下属），该公司成立于2000年8月，拥有很强的技术实力，也是世界上第二家拥有核心算法的虹膜识别设备企业（另一家为美国的IRIDIAN公司）；而在硬件开发上，中科膜识与日本OKI进行合作，由后者协助生产辅助硬件。该公司早期的注意力在金融系统、机场登陆系统、ATM自动取款机等领域，由于具备得天独厚的优势（更适合黑眼睛的中国人使用，成本更低），也没有任何有力的竞争对手，中科膜识的发展速度极为迅猛，完全有机会成为国内虹膜识别技术领域的领导厂商。而该公司希望能够让虹膜识别技术进一步拓展到民用市场，如虹膜考勤机、虹膜门锁，甚至可能借助手机摄像头功能实现安全认证，这样借助手机进行移动电子商务就成为可能。这些市场都刚刚起步，发展前景极为广阔。而如果中科膜识能够在这些领域获得成功，那么将虹膜技术整合于笔记本电脑、PDA等数字设备中将变得轻而易举，届时指纹识别技术将面临强大的挑战。
指纹技术论文范文第5篇
关键词：注册；识别；图像获取
1.指纹识别技术的发展
在生活中较常见的指纹识别应用有：指纹锁、指纹考勤、指纹门禁、指纹保管箱、笔记本电脑指纹登陆模块、手机指纹开机验证模块、指纹网上银行。相信随着技术发展成熟，应用成本越来越低，指纹识别技术会越来越广泛地应用到我们日常生活中来。
指纹识别由于其电子门锁技术的成熟和成本降低，开始彻底走向民用。国内生物识别未来将形成上百亿元的市场，其中安防业是最重要的应用领域之一，市场空间很大。目前，罗湖口岸已经用了指纹通关，德国将指纹识别付款应用到某些超市中。预计指纹门禁、指纹读卡器、指纹智能锁，指纹门禁考勤一体机及相关指纹身份识别系统将会迅速普及到每一个安全防范项目和智能大厦，目前国内年门禁安装数量大约是在50万门以上，其中指纹识别的在门禁应用大概只有1%左右，而一般国外这个比例大约应为20%以上。换句话说，在国内安防业，生物识别产品的市场缺口在9.5万台左右，另一个比较明显的状况是，目前专门从事指纹读头和电子门锁指纹门禁生产和销售企业很少，所以综合起来看这个市场有两个明显的特点：市场大，竞争少。
社会在不断的进步，身份的鉴别工作也提出越来越高的要求，在各种生物特征识别技术中，历史最悠久、使用最广泛的无疑是指纹识别技术，是一种相对比较成熟的身份鉴别方法，无论是在科学研究还是在工业界的实际应用中都得到了人们的广泛关注。尽管指纹识别技术在研究与使用得到了关注，但其发展还是不能满足社会日益增长的需求，究其原因是指纹识别在识别率、稳定性以及识别速度等方面还不能够满足实际使用时的要求。
2.指纹识别技术的应用
毫无疑问，指纹识别技术具有广泛的市场前景，其社会效益及经济效益是具大的，一般的自动指纹识别技术都需要有四个过程，即指纹图像的获取、指纹图像的处理、指纹特征提取和指纹匹配，也就是说，指纹识别的大部分工作都是数字图像处理的工作，而本文的主要研究内容也是数字图像处理在指纹识别中的应用。在数字图像处理中，图像获取就是把一幅模拟图像（如照片、画片等）转换成适合计算机或数字设备的数字信号。这一过程主要包换摄取图像、光电转换、数字化等步骤，而指纹图像的获取就是通过一定的设备采集手指表面的指纹凹凸信息同时将之转化为数字信号图像的过程；而在指纹图像处理的过程中，包含了几种常用的图像处理手段，如图像增强，图像分割等，其中在图像增强的过程中又包含了灰度与对比度的处理过程，主要是为了突出图像中感兴趣的信息，衰减或去除不需要的信息，从而使有用的信息得到增强，便于目标区分或对像理解；指纹特征提取则是从经过预处理的图像中提取指纹特征；指纹匹配顾名思义是指匹配指纹的特征，从而进行识别。故对几幅指纹图像进行匹配一般是从图像中提取的特征进行匹配。
一般来说，指纹图像有全局特征和局部特征两大特征，能够反映指纹整体开关特征的是全局特征，这个特征的提取一般局于指纹分类；能够反映指纹细节特点是局部特征，这个特征一般用于指纹对比。指纹线中的中断点、交叉点及拐点是指纹的特征点。
指纹识别系统的主要工作分为两个阶段，即注册阶段与识别阶段，也就是提取指纹特征和识别指纹特征的过程。一般在注册阶段，都要求输入各自的用户名以及对应的指纹，该过程需要将手指放在专门的采集指纹窗口上，经过指纹识别系统的指定模块特征提取模块将输入指纹的特征提取出来，结合用户名形成一个数据库；识别阶段时，该系统会将输入的指纹与数据库中现在有的指纹中进行一系列的匹配，特征点特征线等，这个过程需要读取数据库中保存的指纹特征信息。通用的指纹识别系统的流程图如图1所示。
图1指纹识别系统
就使用情况看，现有的指纹识别系统通常分为两大类，即嵌入式系统和计算机终端指纹识别系统。嵌入式系统是一个独立的系统，它不需要其它的设备就可以完成工作，这方面的应用有指纹锁，指纹考勤机（此处的指纹考勤机需要定期连接设备读取存档）等；计算机终端的指纹识别系统的设计与使用则更加灵活，通过计算机的分配，可以使多个系统共同使用指纹数据库，若用在考勤设备中，则可以实时显示该工作人员是否在岗。
除了公司等地的考勤、安保等地，还有一个与我们是日常生活更为接近的使用场合，即笔记本的指纹识别系统，现在，有很多品牌的笔记本已经将指纹识别系统应用到计算机上，笔记本的指纹识别系统大概经历了两代，第一代的指纹识别系统使用的是光学识别系统，这种技术容易出错而且不稳定，而第二代指纹识别系统采用的是电容传感技术，利用小信号创建指纹图像的半导体设备，电容传感器产生的电子信号可以直接达到真皮层读取指纹图案，提高了整个系统的可靠性。
3.结束语
指纹作为生物特征之一，其先天具有的不变性，唯
一性和可分类性，是公认的具有法律地位的个人身份特
征的可靠证据。指纹识别系统相对其他生物识别系统，
起点较早、种类最多应用最广泛，由于指纹识别系统成
本低，可以集成在很小的芯片上进行处理，已经普遍被
用来替换用户名/ 口令、电子令牌等传统的身份认证终
端设备。目前，指纹识别系统已用到了几乎所有需要进
行安全性防范的场合，遍及诸多领域。
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指纹技术论文范文第6篇
随着我国经济的不断发展，科学技术应用也有了长足的进步，日渐增多的电子设备出现在我们日常的生活中，例如桌面电脑、智能手机、ATM提款机、门禁控制系统等等，随之而来的问题就是如何建立一个既安全可靠，又方便快捷的身份认证系统。传统方式依赖于智能卡、密码、身份号等措施。然而，这些方式在现今复杂的环境中已经开始表现出一系列的问题，对安全的保障显然是不够的。生物识别技术的出现，可以利用人们自身的生理特征来实现身份识别，安全而且快捷，包括视网膜识别技术、声音识别技术、虹膜识别技术、面部识别和指纹识别技术等。而指纹自动识别系统则是其中最为常用的、发展最为成熟的一种。
2.指纹自动识别系统的基本理论
人的皮肤主要是由表皮、真皮和皮下组织三个部分组成的，而指纹就是在表皮上突起的纹线。由于人们在遗传方面的遗传特异性，虽然指纹人人皆有，但各不相同，而且出生之后每个人的指纹形状就固定了。这为指纹自动识别系统奠定了理论基础。起初，指纹自动识别系统主要应用于案件的侦破方面，它是一种模式识别系统，包括图像获取、处理、提取和比对几个模块。指纹自动识别系统是通过计算机识别指纹，然后在庞大的数据库进行对比，查找具有相同指纹信息的技术。它的关键在于识别指纹信息的计算机算法。通过固定的算法，使所有指纹信息都可以按照统一标准转换为数字信息，存储到数据库中。
3.我国指纹自动识别系统的发展现状
指纹自动识别系统来源于电子技术的发展，从上个世纪60年代起，电子计算机技术进入指纹识别领域，为指纹识别的自动化开辟了新的道路。
我国指纹管理工作主要经历了三个发展阶段，分别是手动管理、计算机半自动管理和全自动管理三个阶段。上个世纪70年代末，是我国的指纹自动识别系统研发的开始。在国家公安部、科委等部门的支持下，以北京大学、清华大学为基础理论科研能力为基础，我国在“七五”期间基本完成了我国自己的指纹自动识别系统。随后，指纹自动识别系统又被列入“八五”科技攻关项目。由公安部牵头，协调清华大学、北京大学、北京市公安局刑科所等单位，进行科研攻关，投入了大量的人力、物力和财力，取得了很好的效果，开发了具有中国特的指纹自动识别系统。比较出色的有清华大学的CAFIS系统、北京大学的Delta-S系统等。
警用大型指纹库数据库的匹配的速度和相似性排序，近年来也有了很好的发展。据统计我国现在已有五十多个市、县公安部门建立并使用了指纹自动识别系统。上海、广东等省市公安部门还添置了诸如美国的EAST-SHORE等品牌的进口指纹自动识别系统，这些部门的系统容量从几万到几十万不等，而且从以案找人、串并案件、以人查案到前科查询，都基本上实现全自动管理，形成了利用指纹自动识别系统破案的规范体系，在实战中发挥了重要的作用，侦破了大量重要案件，充分显示了指纹自动识别系统在公安办案过程中的巨大作用。
4.我国指纹自动识别系统的发展趋势
4.1指纹自动识别系统应用前景广阔。
作为指纹自动识别系统，其开发之初的目的就是为了侦破案件，打击犯罪。在我国，经过各方面的不断努力，这方面已经做的比较到位。而随着经济社会的不断发展与进步，全国范围内的指纹档案计算机管理进程也不断的加速发展，指纹自动识别系统也逐渐的被应用到各行各业当中。如使领馆、银行系统、要害部门、身份证、保密机构、安全机构、机场、驾驶执照等方面。可见，在未来指纹自动识别系统的应用将会有更加广阔的前景。
4.2指纹自动识别系统将向大容量高速度网络化发展。
随着计算机技术、信息技术等高科技含量的行业迅速发展，指纹自动识别系统也以此为依托，逐渐的向高速度、网络化、大容量的方向去发展。目前，在我国的北京、上海等省市正在筹备建设百万人以上的超大指纹信息库，并实现了高度的网络化。北大、清华也已设计出能够处理500万人以上的指纹数据库系统。这些网络化的高速指纹自动识别系统，对付流窜犯罪、系列性犯罪和认定身份、查前科、串案并查等，都能在信息共享方面发挥极大的作用。
4.3指纹自动识别系统信息内容结构的多样化
随着科技水平的不断提升，我国指纹自动识别系统也不断的获得完善。其中，指纹信息内容结构多样化，也将是我们未来所要面临的一个课题。我国北京、上海等地已提出建立非犯罪人员指纹库的设想，这可以显著提高指纹自动识别系统信息内容的多样化。另外，在犯罪资料的收集过程中，对违法人员捺印指纹、登记建卡，本质上也是在建立信息内容多样化的指纹档案。可以将罪犯相关的所有信息录入到指纹系统中，这样实现了系统信息内容结构多样化后，就能将同公安部门、司法部门、社会公共信息网联结起来，实现资源共享，更好地打击犯罪、保护人民，维护社会秩序稳定。
5.总结
指纹自动识别系统从应用于侦破案件出发，现在已经广泛的应用到了我们生活中的各个方面，就连智能手机上现在也有了指纹解锁的技术，其未来对于身份验证发展的促进作用是不言而喻的。本文通过分析我国指纹自动识别系统的发展现状和趋势，为我国指纹自动识别系统在未来获得更好的前景提供了科学的依据。
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指纹技术论文范文第7篇
关键词：电子作业；抄袭检查；文档指纹；信息隐藏
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2012)36-8679-02
随着计算机应用的普及，高校正在逐步实现作业的电子化和网络化。这种作业形式的改革有效减少了教育资源的浪费，减轻了教师的工作任务，提高了学生获得作业批阅结果的效率，教与学得到了互动。应该说作业的电子化是高校教学改革的一种必然趋势，但随之而来的是电子作业抄袭现象严重。学生抄袭作业时，少则部分复制他人文档，调整文档顺序，内容稍做修改;多则大部分甚至全盘拷贝他人文档。学生对于电子作业的抄袭轻松快捷又不易被识别，这就成为作业改革受到严重困扰的主要因素。
在电子作业的反抄袭检查工作上，教师的手工操作既耗时又费力，尤以高校学生人数众多，涉及的教师面而变得局限性很大。那么，建立一种快速、准确、高校的电子作业反抄袭检查模型若能够有效遏制了学生间电子作业相互拷贝，具有十分现实的意义。目的在于能够极大地提高教学的质量和效率，并有力的促进高校的教育改革。在应用领域抄袭检测算法已成为当前研究的热点话题，尤其是在学术论文的剽窃比对上。而我们能够在平时的教学工作中有效地抵制电子作业的抄袭现象，既能真实反映教学效果又能提高学生自主学习的意识和能力。这不仅是对于教学工作的促进更是培养人教育人的有效途径。
1 抄袭检查技术
计算机技术的发展和网络普遍应用，在无意间方便了很多人进行文章抄袭。其实电子作业抄袭现象是国内外的大学广泛存在的现象，为了有力遏制学生的这种不诚信的行为,国外早在20世纪90年代就开始了相应研究。由于西方语系的特点英语是以空格作为单词间隔,因此英语的抄袭检查方法是通过比较关键词来判断相似性的，效率很高。而中文与外文间存在着巨大的差异性, 强调词法与句法,因此关键词比对较不适用于中文。
目前中文的抄袭检查方法主要有基于字符串的匹配、基于统计的中文分词、文档指纹、句子相似度等。
2 电子作业反抄袭检查的实现
该文主要采用两种方法以实现电子作业的反抄袭检查：数字指纹技术和信息隐藏技术。首先吸取了文数字指纹技术的优势并对于指纹技术的算法（Hash函数）做出改进提出一种基于局部词频的指纹算法。其次很多高校特有应用的实验实习电子作业，此时内容都较为相似，所以该文又增加了基于信息隐藏技术的作业反抄袭检查方法，以对于这类电子作业进行有效的比对。
2.1基于局部词频的指纹技术
文档数字指纹技术是依据生成的待比较的文档指纹，通过在样本库中做对比进行抄袭检测。当相匹配指纹数目超过一定值时，可认定存在抄袭行为。为使其具有推广力，一般会引入松弛因子以提高检测的准确性。指纹生成算法是文档数字指纹技术的关键，一般利用 Hash 函数对文档中的特征标记进行计算，获得整数值。一般需要计算函数。
在高校的电子作业中很多都仅是对作业的句子的长度或词语的先后次序作了调整，内容的变化是较小的，用这种方法就会过度精确，用于检查电子作业效率很低。所以该文对这种算法做出一定改进，提出一种基于词频统计的指纹技术。局部词频统计技术借助于向量空间模型来实现。这种向量空间模型是由句子为单位构成的，并对句子进行关键词提取，并对关键词重新排序构建，根据编码与词频共同获取句子的指纹。依据句子的指纹获取文本相似度，具体的算法描述
2.2信息隐藏技术
在高校学生作业有一些是比较特殊的，例如在机房中完成的实验实习类报告，这类作业的特点是内容大致是相同的。可以在作业的源头采用一些基于信息隐藏的嵌入水印算法。在对作业进行片段拷贝时就在源头嵌入水印，能有效的防止拷贝抄袭的现象发生。这样即使电子作业的内容完全相同也能有效的检查到。不能轻易被破坏。这类作业防抄袭检查的水印嵌入既要求字符格式改变不易被擦觉也要兼顾有较大的信息嵌入量，不需太多的字符就能嵌入进机房的机器号及上机完成作业的时间。
由于人眼的视细胞对颜色敏感度的理论指出人眼对绿色最敏感，其次是红色，而对于蓝色是最不敏感的。而计算机的颜色设置理论是数字化的，所以可以对于RGB()的值中低位的值做秘密信息嵌入。可以对R值和G值改变都改变最低的1位bit，而对B值最低的2位bit。这样就对每个电子文档的字符嵌入了4位bit的信息隐藏，并把这4位二进制作为嵌入信息隐藏1Byte的高4位。同时也可以利用字符下划线的B值最低2位bit，G值的最低1位bit，和R值的最低1位bit来隐藏4位信息。这4位bit作为嵌入信息隐藏1Byte的低4位。
在实际操作中程序所嵌入的信息包括程序读取的机器号及上机时间与机房管理系统数据库配合能准确定位学生的学号、姓名、班级等。当学生完成自己的电子作业过程中点击保存、Word程序自动保存、关闭Word文档时都会触发这一嵌入秘密信息的相关程序的运行，可以在全文实现循环嵌入秘密信息的作用。该反抄袭程序是在打开作业文档时自动运行，能自主识别学生作业中具有抄袭嫌疑的片段，协助教师对学生的作业给出客观评价，有效的对这类作业的抄袭起到屏蔽的作用。
3 结束语
在以往的反抄袭检查中主要是通过文档间内容重叠程度或者相似程度来断定的，相关的检查技术也很多也较成熟。但往往面对的是海量数据或是长文档，并需要对文档字符做精确检查。而在教学过程中的电子作业无论在内容、篇幅和数量方面都有很大差别。
该文的创新点是结合了基于局部词频的指纹技术和嵌入水印的信息隐藏技术，提出了一处主要针对高校的作业特点的反抄袭检查的模型。较为全面的考虑到了这类作业不同于学术剽窃的相关问题，所建立的这种快速、准确、高效的电子作业反抄袭检查模型能够在一定程度上遏制学生间电子作业相互拷贝，具有十分现实的意义。
参考文献:
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[4] 付兵.基于信息隐藏技术的电子作业防抄袭研究[J].微计算机信息,2009(18).
指纹技术论文范文第8篇
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指纹技术论文范文第9篇
[摘要]文章首先对研究快轮制陶的一系列新概念作了厘清，同时提出了两个新判断：快轮制陶技术起源于新石器时代晚期的最后阶段；其技术的应用有两次高潮，第一次出现于铜石并用时代晚期的黄河中下游地区和长江中下游地区，第二次出现于汉代。最后，文章将地区之间（实质是各文化、各人群之间）快轮制陶的技术传播比作地震“能量传递”，在传递过程中能量逐渐减弱，并且受到制陶者技术思想的影响，从理论上阐明了黄河流域各地区快轮制陶技术发展不平衡的原因。
在新石器时代和铜石并用时代，陶器的成型方法有手制、模制、轮制三大类，其中，对后世陶瓷工艺影响最深的是轮制法。轮制法是快轮制陶的简称，是指利用快速旋转而产生的离心力和惯性力，将置于中央、陶转盘小平顶之上的泥料直接提拉成所需形状的坯体这一工艺过程而言。快轮制陶研究具有很强的逻辑性，笔者在研究快制陶过程中提出一系列新概念、新判断和新理论，而且环环相扣，现在分别叙述如下。
一、新概念
新概念是笔者经过深思熟虑从复杂现象中提炼出来的概念，是研究快轮制陶的起点，也是对快轮制陶本质的认识。
（一）涉及快轮制陶本质的新概念：“离心力”“惯性力”和“泥料特性”
所谓“离心力”，是指和置于中央的泥料在做圆周运动时所产生的离开中心的力。由于离心力的作用，拉坯时放在外侧的手用力较大，起主要作用，放在内侧的手用力较小，只起辅助作用。
所谓“惯性力”，是指人力驱动快速旋转时储存在内的能（物体由于运动而具有的能，属于动能），它逐渐释放出来。由于惯性力的作用，制陶者将搅棍从转窝内后，和置于中央的泥料在较长一段时间内仍能维持快速旋转状态。
所谓“泥料特性”，是指泥料在做快速旋转运动时（请注意，仅在做快速旋转运动时）受到外力（双手）作用而产生的形变速度快、效果好，因此可以提拉成所需形状的坯体。
上述离心力、惯性力和泥料特性同时具备（三者缺一不可）是将泥料直接拉坯成型的先决条件，也是利用快轮能够将泥料直接拉坯成型的根本原因。
（二）涉及快轮制陶直接证据的新概念：“螺旋式拉坯指痕”和“麻花状扭转皱纹”Ⅲ
“螺旋式拉坯指痕”，这是轮制陶器内壁常见的痕迹（有时也见于外表）。所谓“螺旋式”就好像螺蛳壳内壁的阴螺旋纹那样，从正面看为一条条凹槽与一条条棱脊相间排列，从剖面看为一段段弧线相连接，它在内底不是同心圆，在内壁不是水平线，即不与器底平行。由于陶轮旋转方向的不同，拉坯的方向也不同，导致阴螺旋纹分为顺时针方向阴螺旋纹和逆时针方向阴螺旋纹两种。陶轮按逆时针方向旋转时，采用正手操作法拉坯，左手在内侧，右手在外侧，主要靠右手用力，坯体内壁产生顺时针方向阴螺旋纹。陶轮按顺时针方向旋转时，采用反手操作法即“左撇子”操作法拉坯，右手在内侧，左手在外侧，主要靠左手用力，坯体内壁产生逆时针方向阴螺旋纹。从中国古代轮制陶器总体上看，顺时针方向阴螺旋纹常见，逆时针方向阴螺旋纹少见，因为大多数制陶者习惯于用右手。所谓“拉坯”是指利用快速旋转时产生的离心力和惯性力，用双手将泥料直接提拉成坯体，在泥料与坯体之间没有（也不需要）经过泥片或泥条等中间环节。所谓“指痕”是指手指前端从坯体表面压过时遗留下来的痕迹，而不是用工具刮削坯体表面时遗留下来的痕迹。
如上所述，“螺旋式拉坯指痕”的含义是明确而严格的，与工具刮削痕迹之间界限分明，充分表述了轮制陶器特有的痕迹。有些考古发掘报告将快轮拉坯遗留下来的痕迹称为“轮旋纹”或“轮旋痕”，这些名称实际上也是指“螺旋式拉坯指痕”，但是，由于名称和表述过于简单，未能将双手拉坯痕迹与工具刮削痕迹明确而严格地区别开来。
“麻花状扭转皱纹”，这是轮制陶器上罕见的现象，只有细心观察才能发现。所谓“麻花状扭转”是指在制坯所用的泥料含水量较高（泥料较软）的特殊条件下，在快轮拉坯（产生螺旋式拉坯指痕）的同时，坯体上产生的一种扭转现象。具体地说，“麻花状扭转”是指陶轮和双手将坯体上下两端分别向相反的方向用力扭转，这一动作就好像拧麻花那样。“皱纹”是指坯体表面由于扭转自然而然地产生纤细、斜向、一凸一凹的实线状或虚线状的纹理，它不是用手抹或用工具刮削而产生的痕迹。
如上所述，“麻花状扭转皱纹”的含义也是明确而严格的，与工具刮削痕迹之间界限分明，表述了轮制陶器特有的现象。目前一般的考古发掘报告没有提到这种现象。
迄今为止笔者从出土的古代轮制陶器上看到的“麻花状扭转皱纹”有以下三批：
第一批，属于铜石并用时代晚期的良渚文化，例如浙江余杭县南湖遗址出土的双鼻壶和上海马桥遗址出土的双鼻带盖壶，二者颈部内壁都有细密的从左下方至右上方倾斜的实线麻花状扭转皱纹。遗憾的是没有绘成线图。
第二批，属于春秋晚期，见于山西曲沃县、翼城县天马一曲村居址轮制的细柄豆，笔者亲自绘成线图，可以看到柄内壁有实线麻花状扭转皱纹。
第三批，属于北魏时期，见于山西大同市南郊北魏墓群轮制的陶器。由绘图人员绘成线图，可以看到陶罐颈部内壁或外表有虚线麻花状扭转皱纹。
上述“螺旋式拉坯指痕”是轮制陶器特有的痕迹，“麻花状扭转皱纹”是轮制陶器特有的现象，因此二者都是快轮制陶的直接证据。至于偏心涡纹只能作为旁证。有时在手制坯关于快轮制陶的新概念、新判断和新理论体的外底也能看到偏心涡纹，例如陕西临潼县姜寨遗址仰韶文化的瓮棺葬具陶器T8W233：2，其外表留有不规整的泥条痕迹，外底留有偏心涡纹，这是在慢轮带动坯体旋转条件下用线绳切割时遗留下来的痕迹，在泥条痕迹与切割痕迹并存的情况下，应以泥条痕迹为依据断定这件陶器采用手制法成型，偏心涡纹就不能作为快轮制陶的证据。
二、新判断
在形成新概念的基础上做出新判断，新判断是研究快轮制陶的主要内容。
（一）涉及快轮制陶起源的新判断：快轮制陶技术起源于新石器时代晚期的最后阶段。
现有资料表明，在中国境内快轮制陶的起源是多元的，以下三个地区及文化独立发明了快轮制陶技术问：一是黄河下游地区的大汶口文化中期偏晚，例如山东曲阜市西夏侯遗址下层墓、上层墓；二是长江中游地区的大溪文化晚期，例如湖北枝江市关庙山遗址大溪文化第四期（即大溪文化晚期）；三是长江下游地区的崧泽文化晚期，例如上海市青浦县崧泽遗址中层墓葬第三期的陶杯，青浦县福泉山遗址灰黑土层的陶壶、陶杯。
（二）涉及快轮制陶高潮的新判断：铜石并用时代晚期，在黄河中下游地区和长江中下游地区呈现出快轮制陶技术第一次高潮；汉代呈现出快轮制陶技术第二次高潮。
铜石并用时代晚期，山东沿海地区成为轮制技术最发达的地区。例如：山东龙山文化晚期的陶鬻和陶觑，三个袋足分别轮制，是倒着拉坯成型的；薄胎高柄杯（又称蛋壳黑陶高柄杯）代表了山东龙山文化轮制技术的最高水平，在轮制技术史上是空前绝后的。
汉代制陶业已成为一种商品生产，市场的需求促进快轮制陶技术的发展，第二次高潮的规模远远超过铜石并用时代晚期的第一次高潮。
三、新理论
从新概念上升为新理论：黄河流域各地区快轮制陶技术发展不平衡的原因。
新理论是一个新组织起来的概念体系，可以用它来解释技术发展不平衡现象。
在铜石并用时代晚期，黄河流域各地区快轮制陶技术的发展很不平衡：下游地区的山东龙山文化轮制技术高度发达，中游地区的河南龙山文化轮制技术比较发达，上游地区的齐家文化迄今为止未见轮制陶器，各地区之间存在明显差别。
从理论上解释，黄河流域各地区快轮制陶技术发展不平衡有两个原因：
（一）取决于陕轮制陶技术发展本身的内在规律，即快轮制陶“技术传播”规律。
快轮制陶技术可以传播，如同能量可以传递。黄河下游地区是快轮制陶技术的发源地，好比地震的“震源”，震动最大，中游地区快轮制陶技术逐浙变弱，好比震波逐渐减弱，上游地区迄今为止未见轮制陶器，好比震波已经消失。据此推断，黄河流域的快轮制陶技术由东向西传播。在山西境内，各地区快轮制陶技术的发展也不平衡：位于山西南端的垣曲县古城东关遗址，庙底沟二期文化出现个别轮制的小型陶器，龙山文化的轮制技术比较发达，泥质陶普遍轮制；位于晋西南偏北的陶寺遗址，轮制法出现于陶寺文化中期，但是直到晚期只有一部分中小型泥质陶器采用快轮拉坯成型，快轮制陶技术不但出现较晚，而且不发达，在坯体成型方法中处于末位。据此推断，山西境内的快轮制陶技术由南向北传播。从总体上看，黄河流域的快轮制陶技术由东向西、由南向北传播，在传播过程中，能量逐渐减弱以至消失，这是各地区快轮制陶技术发展不平衡的根本原因，也就是内因。
（二）由于各地区的文化传统不同，人们对快轮制陶技术的认识和应用也不同，换句话说，受到“技术思想”的影响。
现有资料表明，各地区制陶技术的重点不同：黄河上游地区的制陶者看重和追求彩陶艺术，使该地区成为彩陶制作工艺最发达的地区；黄河中游地区的制陶者首创和偏重模制法，使该地区成为模制法最流行的地区；黄河下游地区的制陶者高度重视制法，使该地区成为快轮制陶技术最发达的地区。技术是由人掌握的，重点是由人的技术思想支配的，所谓“技术思想”是指人在进行技术活动时的逻辑思维、设计理念和贯穿始终的主导思想，各地区制陶技术的重点不同就是技术思想存在差异的表现。文化传统不同和技术思想差异是各地区快轮制陶技术发展不平衡的外在原因。外因只有通过内因才能起作用。
指纹技术论文范文第10篇
【关键词】神经网络 模式识别 指纹
一、引言
指纹自动识别技术是通过计算机实现的身份识别手段，也是当今应用最为广泛的生物特征识别技术之一。采用指纹识别技术进行身份验证是安全可靠的系统，它可以取代传统的基于密码、钥匙和证件的安全系统，而且不需记忆密码，无需携带证件，指纹就是身份证明。无数的研究单位和公司企业都积极从事自动指纹识别算法的研究和产品开发，现在国内外指纹识别大都采用基于细节特征点的指纹识别技术，即采用基于图像处理的指纹识别算法，但有些算法由于指纹图像的噪音、皮肤弹性引起的非线性形变等多方面因素，导致在识别过程中出现误差，影响识别率等。
二、研究现状
在国内，中国科学院自动化研究所人工智能实验室在指纹识别技术研究方面取得了大量成果，它们的产品“Finger pass嵌入式指纹识别系统”获国家信息产业部信息产业重人技术发明荣誉证书，“基于混合匹配的指纹识别系统与应用”曾获得国家科技进步二等奖，并在国内外重要学术刊物上发表多篇关于指纹的科研论文。
国外自动指纹识别技术的研究开发起步比国内早，到目前为止也已经取得了很多优秀成果，它们的技术和产品整体上都领先于国内。比较有代表性的“指纹研究组织”是南加利福利亚洲指纹联合会，它是一个非盈利组织，成立于1937年，目前拥有超过350个成员单位，该组织旨在推动指纹识别技术及其相应产品的研究、交流等。由国际模式识别协会组织的国际指纹识别算法竞赛“FVC2000”、“FVC2002”、“FVC2004”吸引了众多国际国内的高校、研究组织、企业等参加，这些竞赛都非常具有影响力，推动了指纹识别技术的研究和应用发展。
三、指纹预处理
在指纹识别过程中，输入的指纹图像由于各种原因的影响，是一幅含噪声较多的灰度图像，预处理的目的就是去除图像中的噪声，使图像画面清晰，边缘明显，把它变成一幅清晰的点线图，以便于提取正确的指纹特征。指纹图像预处理环节在整个指纹识别系统中具有重要的地位和作用，它的好坏直接影响着指纹识别的效果。预处理一般分为四步进行：指纹图像的规格化、指纹增强、二值化和细化。
四、指纹图像的特征
指纹图像的结构比较复杂，而且属于个人隐私，所以在一般情况下，指纹图像是用数字化的形式存储的，然而数字化存储信息量大，很难找到准确的指纹信息，因此指纹识别具有重大的意义。指纹识别算法是根据指纹图像中一些不同的特征来实现指纹的匹配，根据不同特征可以将指纹图像分为：总体特征和局部特征。
总体特征：指纹图像中存在一些清晰明了的特征，可以用肉眼直接观察到，将这一类特征称为总体特征，例如：纹型，模型区，核心点，三角点，纹数。
局部特征：指纹图像上节点的特征，而节点是指纹图像中具有某种特征的点，又称为特征点。一般来说，有些指纹会存在相同的总体特征，但绝对找不到相同的局部特征，即相同的特征点。所以在指纹识别过程中就是要寻找这些特征点，这些特征点往往出现在中断处、分叉处及转折处。
五、指纹特征匹配
人们对指纹匹配做了很多研究，提出了许多匹配算法，主要可分为两类：一类是基于图形的匹配方式，包括点模式匹配和基于图论的方法；另一类是采用人工神经网络的方法。图形匹配是针对纹线几何形状及其特征点拓扑结构的匹配方式，它的原理是基于相似变换的方法把两个特征点集中的相对应点匹配起来，这些相似变换可以是平移变换、旋转变换、伸缩变换等线性变换，可以在一定程度内允许少量伪特征点的存在、真正特征点的丢失以及轻微的特征点定位偏差，且对图像的平移和旋转也不敏感。但这种方法有两点不足：一是匹配速度比较慢；二是对指纹图像的质量要求比较高，低质量的图像匹配效果不佳。本文采用概率神经网络识别的模型进行网络拓扑。在情报不完全的情况下，对未知部分进行主观概率估计，然后用贝叶斯公式对其进行修正，最后结合期望值和修正概率做出最优决策。
六、小结
本文通过介绍混合神经网络相关知识，分析了自动指纹识别系统的研究现状和问题，按照指纹预处理、指纹特征提取和指纹特征匹配的研究过程，在现有的各种指纹处理算法的基础上，对它们进行了优化改进，研究了混合神经网络在自动指纹识别系统中的应用。
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指纹技术论文范文第11篇
Abstract： There are many advantages for the biological characteristics of other identification in terms of palmprint， so it has been widely used in various fields. In this paper， the characteristics of palmprint， proposed one kind based on the Gabor wavelet and enhanced Fisher linear discriminant model （EFM） Palmprint Feature Extraction algorithm. The first treatment of the palmprint， on the palm gray image by Gabor wavelet transform based algorithm， get the palmprint feature vector Gabor. Then， through the principal component analysis transform high-dimensional feature vectors into a low dimensional space， then the space by EFM transform matrix to extract the palmprint features. Due to the Gabor function in the aspect of feature extraction with excellent performance， dimensionality reduction of high dimensional feature can be solved effectively， at the same time， the algorithm can improve the Fisher linear discriminant （FLD） generalization ability， can better achieve the Palmprint Feature extraction.
关键词： Gabor小波；增强Fisher线性判别模型（EFM）；主成分分析（PCA）；掌纹；特征提取
Key words： Gabor Wavelet；Enhanced Fisher Discriminant Model （EFM）；Principal Component Analysis （PCA）；palm print；feature extraction
中图分类号：TP391.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）12-0185-03
0 引言
生物识别技术是利用人体生物特征进行身份识别的一种技术，掌纹识别[1]是生物特征识别中又一新兴技术，它利用人的掌部纹理作为生物特征了来进行身份的自动确认，掌纹识别具有“人人不同，终生不变，随身携带”的特点，其研究始于1998年，与常见的指纹、人脸、虹膜等生物特征识别技术相比，掌纹识别[2]主要具有以下优势：1）指纹具有很强的稳定性：胎儿六个月就会形成完整的指纹，一直到人死腐烂之前，虽然随着年龄的增长，纹理会有一些变化，但是总体上同一个手指的指纹类型以及细节特征的总体布局等始终没有明显的变化。即使手指受伤只要不伤到真皮，等伤口愈合后纹理仍旧恢复原状；如果伤到真皮愈合后形成伤疤破坏了原来的纹理，但是伤疤本身也增加了新的稳定特征。2）指纹的唯一性，指纹具有很明显的特定性。根据指纹学理论，两枚指纹匹配上12个特征的几率为10-50。至今即使是孪生兄弟姐妹也没有两个指纹完全相同的人，不仅是人与人就算是一个人的十指之间，指纹也有明显的区别。由于指纹具有这样的特点，因此应用指纹进行身份鉴定提供了客观的依据。
因此，掌纹同其他应用于身份识别的生物特征相比，具有诸多先天优势，其应用领域非常广阔。在掌纹识别中，有两个基本问题要解决好，一个是特征的提取，另一个是相似度的测量。所以一个掌纹识别算法要解决这两个问题：一是掌纹特征的提取和选择，二是特征分类器的设计。其中第一个问题是至关重要的，因为它会强烈地影响到第二个问题的解决，乃至最终的识别性能。
现有文献中涉及的掌纹特征提取算法大致可以分为4大类：第一大类是基于结构的特征提取[3，4]；第二大类是基于空域-频域变换的特征提取[5，6]；第三大类是基于统计的特征提取[7]；第四大类是基于子空间的特征提取[8]。本文将第二大类基于时频变换和第四大类子空间的特征提取算法结合起来，提出了一种利用Gabor小波和增强Fisher线性判别模型（EFM）来实现掌纹特征提取的新方法。
4 结论
本文主要对掌纹特征提取和特征分类进行了深入的探讨和研究，在Gabor小波技术结合EFM判别模型的基础上，提出了一种基于上述方式实现的掌纹特征提取方法。该方法利用Gabor小波捕获对应一定频率（尺度）、空间位置和方向选择性的局部结构，便于实现无对应的识别，而且使得掌纹的Gabor表示对光照的变化具有一定的鲁棒性，实现方法同时利用PCA变换和EFM判别模型提取信息量中的主要成分作为新的特征，与Fisher线性判别式（FLD）相比，EFM判别模型通过同时对角化类内与类间离散度矩阵提高了FLD的推广能力。因而，该算法具有一定理论和现实意义。
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指纹技术论文范文第12篇
关键词:青铜器;纹饰压塑技术;纹饰堆塑技术;单元纹饰范
Abstract:According to observing the unearthed archeological materials and carrying out the piece-mould casting simulation experiment, we found that the technology of ornament-making on surface of bronze developed with the advance of piece-mould making technology in period of Shang and Zhou, which simultaneously caused the change of epigraph-making technology. The detailed process of ornament-making technology is as follows: it was still at the exploratory stage in period of Xia,while,the technology of model-making and that of mould-making were not standardized; The technology of pressing ornament on surface of mould appeared in early period of Shang,meanwhile,the piece-mould casting technology had specification;In middle period of Shang, it had great progress and appeared the technology of pasting ornament;In late period of Shang, it reached the peak,in contrast,which began to simplified in period of East-Zhou;The piece-mould casting technology in early period of Chun-Qiu inherited that in period of East-Zhou; With the number of piece-mould became to more,there appeared the unit-ornament making technology.
Key words:bronze;the technology of pressing ornament; the technology of pasting ornament; unit-ornament mould
中国青铜时代延绵发展了数千年,这一时代的代表作品是青铜器。对商周青铜器的研究,考古界注重的是其形制特征,科技考古界关注的则多是其合金成分及金相结构。对商周青铜器范铸工艺制作过程的研究甚少,更有许多范铸技术问题,长期以来没有得到学术界的认定。
商周青铜器范铸工艺技术是个大课题,这里主要是通过观察出土青铜器表面范铸痕迹和开展范铸模拟实验,从而对商周青铜器纹饰技术的发展脉络宏观上作一研究与探讨。
现有研究表明,商周青铜器的表面纹饰大多来源于陶范,铸后刻制的很少。关于范面纹饰的制作,学术界有多种观点:一种观点认为范面纹饰在泥模上制好再翻制到泥范面(1)、(2);一种观点认为范面纹饰在泥范面直接制作(3);一种观点认为主干花纹在泥模上制好再翻制到泥范面,细花纹则在泥范面直接制作(4);一种观点则认为纹饰技术经历了如下的发展历程:范纹―模纹―模范合作纹(5)。大量观察出土实物后,笔者发现,商周(西周)青铜器表面,若以兽面为中心,两边的纹饰没有一例是完全对称的。此现象表明,商周(西周)青铜器上的大多纹饰当是在范面直接制作的。因为手工在泥范面制作纹饰时,不易掌握对称性。
商周青铜器纹饰技术是伴随其范铸分型技术的进步而不断发展的。研究发现:夏代青铜器制模、制范技术不规范,纹饰技术处于摸索阶段。商早期青铜器范铸分型技术已具成熟的工艺设计思想,在素范面压塑纹饰的“纹饰压塑技术”出现;商中期青铜器纹饰技术有了划时代的进步,出现了“纹饰堆塑技术”,且与“纹饰压塑技术”兼容并用;商晚期青铜器纹饰技术达到顶峰。西周青铜器范铸分型技术无明显进步,纹饰制作技术显示退化趋势。春秋中期以后,青铜器范铸工艺分型增多,纹饰技术发生改革,发明了单元纹饰范拚兑技术。下文将详细讲述商周青铜器范铸分型技术与纹饰技术的发展情况。
一、 夏代青铜器范铸分型技术与纹饰技术
出土的夏代青铜器有鼎、爵、、鬲等。目前公布出来的鼎,均平底,且其鼎足明显是在范面压塑出的型腔,这表明,此时鼎的范铸工艺尚未形成。发表出来的爵较多,但形制各异,和商代爵的形制相比,尚有一段距离,其造型处于摸索中、未定型。夏代的鼎、爵表面开始出现了简单的、不规则的凸弦纹、凸网格纹、凸点状纹等纹饰,这符合纹饰制作初级阶段的特点。、鬲的出土数量相对较多,较同时期的鼎、爵相比,其范铸工艺已基本规范,其形制与商早期、鬲的形制十分接近、无明显差异,其表面纹饰尽管也是些几何造型的图案,但相对规范。
图一为河南偃师二里头出土的网格纹鼎。由图可知,此鼎的三棱形足不直、宽度各异,这说明,其足不是来自模,而是在范面压塑得到。与商早期近似圆锥形足的鼎相比,夏代鼎足还未固定到模上,尚在摸索阶段。此鼎的纹饰是在范面随手压出的凹的网格纹,网格大小不规整、无章法。图中箭头所指之处,为此鼎的分型处,据此可知此鼎是在两耳间对开分型。对于制范而言,范面越大越难以制作;而对于在范面制作纹饰而言,范面越小,弧面的曲率也就越小、越趋于平直,也越便于纹饰的制作。显然,此鼎范铸工艺的设计,还没有形成这种工艺思想。
图二为河南偃师二里头遗址出土的爵,此爵表面无纹饰,在与腹部的结合部位(箭头所指之处),可看到有两圈凸起的铸痕,而在内对应的腹部表面,看不到任何芯痕。铸工艺是从原始的制陶工艺借用而来的,如同在泥爵上安泥一样。在此爵的内,即无芯痕、又是与器整铸。然商以后,不论是还是爵,只要是具有的容器,凡内对应的腹部处有芯痕的,其必是与器整铸的;凡内对应的腹部处没有芯痕的,其必是与器分铸。与商以后,在铸造有的青铜器时,已有成熟的范铸工艺设计思想相比,夏代铸爵的范铸工艺仅体现了早期青铜器整铸的观念,其的铸造工艺设计思想,还处在从无到有的起步阶段。
通过以上两例可看到,夏代鼎及爵都是平底,这种几何形状不利于制范工艺的操作,体现了早期青铜器范铸工艺设计思想的不成熟。随着历史的进程,商以后基本没有了这种几何形状的鼎及爵。显然夏代青铜器的制模、制范技术还没有达到商早期范铸工艺技术的规范程度,其纹饰技术还处在一个摸索阶段。
二、 商早期青铜器范铸分型技术与纹饰技术
在夏代爵和鼎的表面,很难看到多合范留下的铸造披缝,其模与范之间的关系不明确。至商早期,不论是鼎、爵还是、鬲,其表面留下的体现模范关系的铸造披缝都历历在目。由此可以看出,商早期的范铸分型技术已具有成熟的工艺设计思想。与此同时,商早期青铜器表面已有完整的、与人们形象思维相符的动物纹饰,不论从纹饰的立体效果还是从纹饰的规整程度看,都是夏代青铜器的纹饰所无法比拟的。仔细观察不难发现,商早期青铜器的纹饰都具有这样的一个规律,那就是几乎所有主纹都是凸纹,基本没有凹纹。
图三为盘龙城出土腹部的纹饰,可以看到,所有纹饰都高出的基体,纹饰上下的两条凸弦纹不直。这些现象说明,表面的纹饰是在范面压塑出来的。即在范面压出凹的纹饰槽,铸造后凹的纹饰槽就被还原为凸起的纹饰条。当然这种纹饰的制作技术并非只体现在表面,而是具有普遍性,区别只是纹饰造型的不同。
图四为1974年河南新郑望京楼出土的商早期雷纹鬲,可以看到,鬲口沿下纹饰带内的纹饰均为凸起来的线条,而纹饰带以外部位与此雷纹鬲的基本面在同一基准面上,纹饰带中雷纹的高低长短个个不同,显然此鬲的纹饰应是在范面经手工压出来的。此鬲腹部及足部具有基本相同的三等分几何形状,箭头所指之处,为左右两条范缝,其缝都是从口沿贯通到足底的,这表明,它是采用标准的三分法设计的模。此鬲的范铸技术及纹饰技术,代表了商早期范铸技术及纹饰技术的基本特征及原始性与开创性。在几何形状有规律的商早期青铜器中,除各自相应的附件如耳、等不同外,其基体都具有基本相同的三等分(或四等分)几何形状,这种几何形状器形的设计,给分型制模创造了便利条件。与此同时,亦给范面纹饰的制作提供了方便。分型制模后,在同一模上夯出的三块范(或四块范),其范面的几何形状和尺寸基本一样,这即有利于范面纹饰制作的统一,又有利于范面纹饰的手工操作。正是由于商早期青铜器范铸工艺中的分型技术得到了规范,青铜器范面纹饰的制作技术才能有快速的发展。
简而言之,商早期青铜器的范铸技术已经具有成熟的工艺设计思想,使得在素范面压塑纹饰的制作技术开始得以长足发展。
三、 商中期至西周范铸分型技术与纹饰技术
商中期青铜器的纹饰技术,有了划时代的进步,从商早期在素范面压塑出纹饰的制作技术,发展到商中期在范面粘贴泥条形成纹饰的制作技术和在压好的纹饰凹槽内粘贴泥条,来塑造凸起纹饰上的细凹槽纹饰的制作技术。为了简化下面介绍,我们将在素范面压出纹饰的制作技术,简称为“纹饰压塑技术”,而将在在范面或在已经被压出的纹饰凹槽中粘贴泥条的制作技术,称为“纹饰堆塑技术”(6)。
“纹饰堆塑技术”的出现,打破了青铜器表面全是阳纹的局面,给商代青铜器纹饰三层花的出现提供了技术支持,亦给青铜器铸铭提供了技术支持。铭文是商周青铜器上很重要的一个组成部分,商周青铜器上的铭文,绝大多数是阴文,阳文不属于主流工艺,数量很少。铭文与其表面阴纹饰一样都是凹槽,制作方法也相同,不一样的只是凹槽形状的不同。青铜器表面的阴文槽,是用泥条粘贴在范面铸后得到的,而青铜器腹内的铭文,则是在泥芯表面粘贴泥条铸后得到的。由于粘贴泥条的工艺是从商中期兴起,所以,商早期的青铜器极少有铭文。春秋中期以后,逐渐开始使用单元纹饰范拚兑技术,泥条的粘贴工艺逐渐退化。至西汉早期,泥条粘贴工艺基本退出了历史舞台。因此,西汉以后的青铜器基本没有了铸铭,多是采用了铸后錾铭的工艺。因此,青铜器上铭文技术的发展,也是与纹饰技术的发展同步进行的。随着战国铸纹技术的衰亡,铸铭技术也随之衰亡。
商晚期的范面纹饰制作技术,是中国青铜时代范面纹饰技术的顶峰。不但把商中期以来的纹饰技术发挥到了极至,且又有些小的创新,如用成型工具斜着扎进范面形成空腔,从而解决了一些悬空无法造型的纹饰,董亚巍先生将此项技术称为“纹饰斜压技术”(7)。在商晚期的一些青铜器纹饰中常有牛角翘起的造型,牛角背后镂空,采用“纹饰斜压技术”将成型的刀具斜着扎入范面,拔出刀具铸后即得到牛角镂空翘起的造型。
模拟实验也验证了此问题。图五为陕西周原出土的先商陶范,可以看到,箭头所指的部位出现了一条裂纹。在正常情况下,范的裂纹应该从外往里裂,此范却是从内向外裂,显然是因为在范面扎动物翘角时受力所致。图六为模拟实验制作商代尊的范面,我们在范面用牛角形工具扎型时,范面也出现了裂纹,这说明模拟实验制作镂空纹饰翘角的方法和古代是一样的。
西周青铜器范铸分型技术无明显进步,范面手工制作纹饰技术的发展开始简化。
四、 从模拟实验看“纹饰压塑技术”
和“纹饰堆塑技术”
笔者在鄂州市博物馆先后进行了商晚期至西周早期圆形簋、方座簋以及鼎、尊的范铸模拟实验。先后进行了刮模胎、制原始模、阴模、阳模、翻范以及在范面制作纹饰的工艺技术。在范面压塑纹饰和堆塑纹饰的制作过程中,收获颇丰。
当用泥料在陶模上夯制泥范时,如果模面积小,或范面的厚度在20mm以下时,可翻制出无裂纹的完整范面。如果模的面积大,范面的厚度又超过了20mm厚度时,由于泥料过厚,加上范背不断地挤压,使得范面到处出现裂纹现象的产生。春秋以前的范体都较厚,因此,在春秋以前的范铸工艺中,模上一般没有纹饰。我们此次范铸模拟实验的对象都是西周及其以前的青铜器,其范体都较厚,不论如何操作,翻出的范面总会存在许多裂纹。范面需填泥料修整后,再回到模面压紧,脱下来,就如同翻制出了个完整无裂缝的范体。这样才可以在泥范面进行起稿及制作纹饰的操作。图七是何薇去年做商代模拟实验时制作的泥范,左边是从模上翻范后脱下来没经过修整的泥范,可看到,范面不但存在许多裂缝,的所有棱角都是秃的。右边是经过修整的泥范,可以看到,不光用泥料将裂缝填平,的形也被修整的棱角分明。本次实验的范面情况也和一样。
“纹饰压塑技术”,是指用刀具在范面向下压制出纹饰,如主纹以外的雷纹,或在范面挖刻纹饰等,具体是在范面先起稿后再根据稿线先挖出造型,再用工具将挖出的部位抹压平整,其特征是范面压塑出的纹饰为凹槽,铸成器物后则成为凸起的纹饰。我们用在江南到处都能找到的竹子,削出了一些压纹饰的工具,先用针将设计好的纹饰画在范面,再用这些竹质工具在范面进行纹饰的压塑工艺操作。
“纹饰堆塑技术”则是指在范面或在已经被压出的纹饰凹槽中粘贴泥条的工艺。这种工艺操作起来较为简单,可将泥条在手中搓细后粘贴到范面,也可在粘贴后再用刀具将泥条的两边削割整齐。所以,在许多出土青铜器的凹槽纹的边沿一周,可看到凸起的细线条,即是在范面留下刀修泥条的痕迹。
通过模拟实验,笔者发现,范面纹饰的制作没有学术界认为的那么复杂,一般人都可以顺利地在范面进行纹饰的制作。图八是模拟实验制作的商晚期圆形簋的泥范,是采用“纹饰压塑技术”和“纹饰堆塑技术”制作的范面效果对比图。在左图中可以看到经直接压塑出的雷纹,以及先挖后压制作出的主纹。在右图中可以看到,箭头所指的主纹区内已粘贴了泥条,这些泥条铸造后,就会成为在凸的主纹中间出现的细凹纹。
图九为殷墟铸铜遗址出土的一块陶范。在其范面上部纹饰带中,圆形纹饰中的泥条及底张的制作效果,与图八右侧的纹饰效果几乎一样。显然其主纹区内的雷纹是压塑而成的,在压塑好的主纹凹槽内,凸起的纹饰线条也应是粘贴上去的泥条。
五、 春秋战国的纹饰技术
春秋早期基本继承了西周的范铸技术。春秋中期以后,随着青铜器需求量的大增,范铸工艺中的分型分得越来越多,这迫使纹饰技术发生改革,发明了单元纹饰范拚兑技术。纹饰范来源于纹饰模,这种纹饰模面一般不根据器物的几何形状设计,而多设计成方形、长方形、矩形等固定的形状供许多铜器通用。在单元纹饰模上制作单元纹饰范,大大提高了纹饰的制作速度,并可得到高度统一的纹饰区和纹饰带(8)。
图一为山西侯马东周铸铜遗址出土的单元纹饰模,其规格为4×3cm。在如此小的模上可以看到两组相同的纹饰。在这个模上可以复印出很多相同尺寸的纹饰范,用这些相同的纹饰范在模上拚兑纹饰带或大面积纹饰区,是春秋以后统一纹饰、提高工效的工艺技术保障。
六、 结 论
通过对商周范铸工艺技术的研究,笔者认为,商周青铜器纹饰技术的发展脉络是与各时期的分型技术紧密相关的。夏代青铜器制模、制范技术没有达到规范,相应的,其纹饰技术也就处于摸索阶段或根本无纹。商早期青铜器中范铸分型技术已具有成熟的工艺设计思想,这使得其范面的纹饰压塑技术得以成熟和向前发展;商中期,在纹饰压塑基础上出现了纹饰堆塑技术,而这两种技术都是在同一范面得以应用的;至商晚期,这两种技术的结合使用达到了顶峰。与商晚期相比,西周青铜器范铸分型技术无明显进步,范面手工制作纹饰技术的发展开始简化;春秋中期以后,随着青铜器需求量的大增,范铸工艺中的分型分得越来越多,迫使纹饰技术发生改革,发明了单元纹饰范拚兑技术。这种纹饰制作技术的先进性,就在于彻底结束了夏以来一直在范面手工制作纹饰的局面,改为在纹饰模盒中翻制单元纹饰范,大大提高了工效、缩短了生产周期,适应新的社会需求,是春秋以前的纹饰技术无法达到的生产速度。
参考文献:
(1) 华觉明等:《中国冶铸史论集》,文物出版社,1986年。
(2) 苏荣誉、华觉明、李克敏等:《中国上古金属技术》,山东科学技术出版社,1995年。
(3)、(6)、(7) 董亚巍:《范铸青铜》,北京艺术与科学电子出版社,2006年。
(4) 郭宝钧:《商周铜器群综合研究》,文物出版社,1981年。
指纹技术论文范文第13篇
【中图分类号】R239 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2012）13-0084-01
中药鉴别研究的发展是随着中药事业的不断发展，随着相关学科的不断发展而经历一个由简单到复杂，由主观到客观的过程。时至今日，建立在现代技术基础之上的指纹图谱质控技术已成为牵动行业全面进步的关键技术。〔1〕近年来，随着现代分析方法、检测手段的不断进步及对中药系统研究的不断深入，在阐明中药成分的多样性和复杂性方面取得了很大的进展。指纹图谱技术就是建立在这些基础之上的质控技术。
1 指纹图谱的含义
中药指纹图谱是一种综合的鉴别手段，建立在中药成分系统研究的基础上。它是指某种（或某产地）中药材或中成药经适当的处理后，采用一定的分析手段，得到的能够标志该中药材或中成药特征的图谱。这样得到的指纹图谱应该既具有能判断该药材真伪的“共性”，又有能反映不同产地、不同采收期、不同工艺的“特性”。
2 指纹图谱的建立
从技术角度而言，指纹图谱（图像）研究分两个阶段：图谱信息的获得和图谱信息的处理。图谱信息的获得是通过光谱、色谱或其它手段得到的组分群体的特征图谱或图像。图谱信息的处理就是辨认和判断图谱。〔2〕
2.1指纹图谱构建的技术路线〔2〕
整个研究过程可用如下框图表示。
2.2参照物的选择
参照物的选择应与药效学的研究紧密结合，才能从更深层次上说明药物的作用机理。国家药管部门规定，制定图谱必须设立参照物，参照物的选择依据下列原则：〔1〕根据供试品中所含成分的性质，选择适宜的对照品作为参照物；〔2〕如果没有适宜的对照品，可选择适宜的内标物作为参照物。参照物的制备根据检测方法的需要，选择适宜的方法进行，并说明制备理由。〔3〕
2.3测定方法
构建指纹图谱的方法很多，如：光谱法、核磁共振法〔4〕、色谱法〔5〕、X射线衍射法〔6〕、高速逆流色谱法（HSCCC）〔7〕、分子生物学方法等。其中色谱技术是主流。
2.4图谱的确认
对于相对简单的图谱（如单味药的有效部位）比较容易辨认和判断，也容易取得定论。对于较复杂的图谱的辨认，首先是确认图谱的“概貌”，也就是它的整体轮廓；然后确认关键峰、主要峰、次要峰和无意义峰（噪音峰、积分值小于阈值的峰等等）。
化学模式识别技术用于中药鉴定，是近年来的一个创新，是中药质量标准化和中药现代化研究的新起点。〔8〕模式识别的含义是识别出某个样本与一种供模仿用的标本相同或相似，其基本功能是对若干类的样本进行分类或判别。〔9〕在中药鉴别中利用化学模式鉴别，则用计算机代替人进行鉴别，不仅全面而且准确。
2.5 图谱的数学解析方法
目前对图谱的解析主要是人工比较，但是中药的指纹图谱相当复杂，人工比较难免影响结果的准确性。若将其与计算机图谱解析和识别技术结合起来，其应用前景将大为扩展。目前先进的计算机图谱解析技术有如下几种：聚类分析法、人工神经网络法、模糊数学法等。〔6，9〕
3 展望
指纹图谱分析带有综合、宏观、“模糊”的非线性特性，更能适应中医传统理论的需要。因而对于指纹图谱在中药现代化建设中的重要作用大家是没有异议的。只是在各个标准问题的制定上，由于对它的研究国内外尚处于初级阶段，难以达到共识。但是指纹图谱作为中药质控的有效手段，目前已在国内全面应用实施，这将推动中药的发展，为中药走向世界做出贡献。
参考文献
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[2] 候小平，何新新，苏薇薇.中药指纹图谱质量控制技术.中药材.2001，24（5）：370.
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[5] 谢培山.中药制剂色谱指纹图谱（图像）鉴别.中成药.2000，22（6）：391.
[6] 苏薇薇，吴忠，全健.中药指纹图谱的构建及计算机解析.中药材.2001，24（4）：295.
[7] 沈平.高速逆流色谱（HSCCC）技术与色谱指纹谱.中成药.2001，23（5）：313.
[8] 苏薇薇.中药细辛的化学模式识别研究（Ⅰ）.中药材.1999，22（6）：279.
指纹技术论文范文第14篇
论文关键词 DNA指纹技术 亲子鉴定
一、亲子鉴定的概述
亲子鉴定指的是应用生物学、医学、遗传学等方法对人类的遗传标记的监测分析来判定不同个体之间的是否有血缘关系，在三国时期的“滴血认亲”中，血液相溶者则为亲就表明了亲子鉴定的存在，尽管这种方法在古代存在了很久，但却无明显的科学依据证明。随着科学的发展进步，亲子鉴定也从“滴血认亲”发展成为了现代的分子生物学检测，现代的亲子鉴定技术，它包含了遗传学、群体遗传学、分子遗传学、分子生物学、生物化学、统计学和计算机等多门学科，从最初通过ABO血型进行鉴定到现在的线粒体测序等方法进行检测，方法不断的得到完善并且结果有很好的科学依据证明也越发准确。目前，对于以下情况需要进行亲子鉴定，比如抱养认亲、继承财产公证、移民需要、出生证明信息不全等原因导致上户口需要鉴定、计生委对孩子是否超生等问题进行确认、男方怀疑孩子不是自己亲生、强奸导致女方怀孕对嫌疑人进行指控甚至是对尸体身份的确定，亲子鉴定的结果对鉴定者具有很大的意义和作用，因此亲子鉴定的工作需要严肃认真的对待。
二、DNA指纹技术的发展及原理
世界上每一个个体都存在其唯一的特征，指纹就是其中的一个，两个不同的人具有相同的指纹的概率微乎其微，而一个人的一生他的指纹不会改变，因此，他成为了每个人特有的标志，随着分子生物学的发展，我们开始从分子细胞角度进行指纹的识别，DNA指纹技术就能够很好地解决这个问题。
上世纪七十年代，遗传标志主要是生物的外观表现型、生理缺陷型等，而后，生物个体的DNA具有差异性的问题被提出和研究，因为人体的遗传信息都在DNA上，而不同个体的差异本质上就是DNA分子的不同，因此，DNA成为了每个个体的可靠遗传标志。在1980年，Wyman和White两位科学家首先发现了人们DNA分子的标志——限制性酶切片段长度的多态性，它不但不受显隐性关系的影像还不受环境和发育阶段所受的影响，但是它过多的依赖与内切酶的的选择，但由于方法的复杂，条件要求较高因此未得到大范围的使用；1982年发现了在高度多态性的区域内串联了重复的短序列单位，而重复数目的不同决定了个体的差异；在1985年，在肌红蛋白基因的内含子的高度变区的重复序列核心做探针下，未经过严格的洗脱，对人基因组DNA的电泳图谱进行了Southern印迹杂交，得到的不同个体的图谱均有明显的差异，与人的指纹类似，具有高度的特异性，且依然遵循孟德尔遗传规律，因此将所产生的图谱称为DNA指纹图谱，它的高度特异性，体现了物种遗传的多态性，成为了一种先进的遗传标记系统，之后，该技术的运用越来越广泛。在中国，杨建厂等科学家在1979年时利用了聚合酶链反应技术建立了新的DNA指纹检测系统——引物PCR人DNA指纹检测技术，并开发研究了相关软件应用于人的识别、遗传素质与疾病的关系等研究。DNA指纹技术的探针大多数为化学法合成或生物组织提取后再扩增出来的高水平探针，包括bacteriophageMB、PGB725等。
DNA指纹技术的原理为在生物组织中提取DNA后进行PCR扩增出完整的或者高可变位点的基因组DNA，然后酶切成DNA片段，进行琼脂糖凝胶电泳按照分子量大小而分离，将其转移至尼龙滤膜上，通过DNA探针与具有互补碱基序列的片段杂交，显影后得到DNA指纹图谱。DNA指纹技术因DNA序列个别位点碱基发生突变，引起其中某个限制性内切酶的识别位点获得或者丢失，因而表现出不同长度的酶切片段，因此它具有高度特异性、多位点性以及较稳定的遗传性的特点。
三、DNA指纹技术的方法步骤
DNA指纹技术是在以限制性酶切片段长度的多态性为基础的方法技术，包括了以下几个步骤：（1）从被检测的样品当中提取出染色体DNA，裂解有核细胞的细胞膜和核膜，释放染色体DNA，去除蛋白质后沉淀得到纯的DNA；（2）用限制性内切酶将提取出的DNA分子酶切成大小不等的DNA片段；（3）用琼脂糖凝胶电泳法将酶切后的DNA片段电泳分离，在碱性溶液的环境下DNA分子由双链解旋为单链，使用为“Southern”印迹法将单链DNA片段转移至尼龙滤膜或者硝化纤维膜；（4）将DNA在膜上固定好，用进行过放射性标记后的已知序列的DNA探针与DNA片段进行杂交，通过同位素磷酸可以在DNA片段和探针之间碱基配对；（5）将杂交后的产物放入放射自显影暗盒中，保持暗盒在-70€暗奈露？～4d，放射线可以将配对的碱基对在暗盒中的X线片子上形成图像，此时的图像就是长度不等的DNA片段的显影，即是DNA指纹图谱。如果样品中的DNA含量太少，可以将提取出的DNA分子进行PCR扩增，之后再进行之后的步骤。
四、指纹技术在亲子鉴定中的应用
DNA指纹具有高度特异性，它的图谱谱带包含了丰富的多态信息量，并遵循孟德尔遗传定律，可以共显性地稳定遗传给后代，因此DNA指纹技术被广泛的用于亲子鉴定当中。DNA指纹技术开辟了分子生物检验的新领域，使得亲子鉴定和个体识别都达到了同一认定水平，采用DNA指纹技术作亲子鉴定得到的结果更加直观且具有准确性，例如在有父母不在的情况下，通过与其亲属的鉴定也可以确立亲缘关系；强奸致孕案中，DNA指纹可以确定或否定胎儿的生物学父亲，成为判刑的证据；用胚胎组织进行DNA指纹亲子鉴定，提取出的DNA可以长期保存用来复查。总之，DNA指纹能够很好地解决继承权纠纷、强奸致孕、医院抱错婴儿、婚外生育等问题。随着分子生物学的发展，DNA序列的多态性成为了分子生物学的研究热点问题，DNA指纹技术也将在更多的领域中得到推广使用，但是尽管DNA指纹技术具有较大的实用价值，在生物医学、药学、法学等诸多领域均有重要的作用，它依然存在着一定的问题，比如，DNA指纹的图谱中谱带过多，并且各个谱带强弱不等，对于是否为等位基因不易判断；对于DNA指纹与特定组织性状之间是否存在连锁关系尚未弄明白，而连锁图谱的制作还需要大量的工作；特异性探针也并未完全被掌握，所以DNA指纹虽前景广阔但是实际的应用价值仍让具有局限性。
五、亲子鉴定的伦理学问题
DNA指纹技术进行亲子鉴定作为新型的技术，它在增强了人们知情权的同时也带了诸多伦理问题，它涉及了父母与孩子，并反映了男方的知情权、相关经济利益、女方的隐私权、孩子的尊严和利益以及家庭婚姻的稳定性，甚至是嫌疑犯的直接证据，不但是对身体的伤害、信任的危机，也有对道德的冲击，因此在伦理道德方面必须得到足够的重视。对于有关亲子鉴定法律的完善，应该保护女性的合法权益，是孩子的利益最大化，积极促进家庭婚姻甚至社会的和谐稳定等，也可根据经验丰富的国家的规定制定一套完善有序的法律法规。
指纹技术论文范文第15篇
【摘要】掌纹（palmprint）诊病是传统中医和生物全息学相结合的一种疾病诊断方法，它通过观察手掌的掌纹线特征来了解人体的健康状况，以期达到疾病的早期诊断的目的。本文对近年来有关掌纹诊病、掌纹提取和识别处理技术方面的进展进行综述。
【关键词】掌纹 诊断 中医 全息医学
Research Progress in Palmprint Diagnosis
Ping ZHANG, Jiong ZHU*, Likun ZHANG
【Abstract】Palmprint diagnosis is a widely used method in the fields of Traditional Chinese Medicine and holographic medicine. This is achieved through observing the palmprint features to reflect the physical health condition, with the aim for the early diagnosis and direction of the clinical work. The research work on the palmprint diagnosis, palmprint identification and data processing were reviewed in this paper.
【Keywords】palmprint, diagnosis, Traditional Chinese Medicine, holographic medicine
手掌（palm）位于手腕和手指之间，掌纹（palmprint）就是手掌内表面上皮肤乳突线隆起形成的、肉眼直接可见的纹理［1］。手掌及指纹具有很强的个体特异性，故医学上常把它作为个人识别的重要标志。中国在唐宋年间就已开始广泛收集研究掌纹。随着近代生物全息学、医学遗传学研究的进展，已有越来越多的研究者发现人体掌纹特征与疾病发生之间存在较密切联系，并努力尝试将之应用于疾病诊断。本文对近年来有关掌纹诊病、掌纹提取和识别处理技术方面的进展进行综述。
1 疾病诊断方面
楼氏等［2］观察了121例先天性心脏病患者的手纹特征，并与以张海国［3,4］报道的1040例汉族人10项肤纹参数正常值为对照组，采用粉笔-碳素墨水-透明胶带法拓印患者的手纹，通过放大镜下观察发现，先心病患者在胚胎发育过程中，常伴随皮纹发育上的异常，手纹特征表现为指端双箕斗纹增多；atd角小于对照组；a-bRC明显减少；I3区及跨于I3和I4区之间的真实花纹出现率增高，但I4区真实花纹出现率明显减低等。石氏等［5］观察了356例心脏病患者的掌纹特征，主要以40岁以上有心脏疾病的患者为主，发现心脏病发生后会在手掌的相应部位（心区）出现一系列变化。如血管显露、皮肤局部发暗，发紫，形成多种病理纹（三角纹、叉纹、十字纹、岛纹）。张氏等［6］第四军医大学硕士论文]]通过建立量化的皮纹特征指标体系，在一定程度上实现了皮纹特征的数字化描述,其以肿瘤患者的皮纹特征作为临床应用实例，通过建立的量化特征指标体系，在患者组与对照组之间采用SVM分类器进行分类，定量分析患者组与对照组之间的皮纹差异，结果发现肿瘤患者的皮纹特征与正常人之间确实存在一定的差异，Logistic回归预分析能够为肿瘤易患性做出较好预测。张氏等［7］观察了67例卵巢癌患者手指掌纹，发现卵巢癌患者斗形指纹减少, 正箕增加；手掌各区真实花纹总数增加，小鱼际区真实花纹减少；手掌过渡I型摺纹增加，这些指纹参数的改变与正常人比较均有显著差异。孟氏［8］对60例先天性智力低下患者的掌纹进行分析，结果提示通贯手的发生率正常组与智力低下组比较无统计学意义；智力低下组atd角异常的发生率高于正常组，经t检验P
2 掌纹识别及处理技术
掌纹图像是进行人体掌纹诊病的主要手段，掌纹图像质量的好坏直接关系到掌纹识别的准确率，从而影响了疾病诊断的准确性。传统的按掌印或拓印方法，存在操作耗时、人为影响因素多等缺陷，因此，近年来发展了用扫描仪扫描、数码相机拍摄或CCD（电荷耦合元件）等提取掌纹图像的技术如杨［9］等对扫描仪进行改造，一方面避免了环境光的影响，另一方面避免了因手掌与玻璃面板挤压变形而造成图像失真，最终得到了较为清晰的掌纹；同时，杨氏等又制作了数码相机架子和暗箱，采用数码相机对掌纹进行采样，也得到了图像清晰、无变形的采样图像。
此外，掌纹特征的量化和数据分析也是近年来的研究热点。如黄氏等［10］提出了一种基于小波理论和稳健回归提取掌纹主线的方法，该方法能够有效地避免提取过程中的噪声干扰，使提取的掌纹主线更加自然平滑、特征清晰，尤其适合临床专家的诊断和皮纹学专家进行分类。
3 结语
人体掌纹特征与部分疾病之间可能存在较密切的关联性，通过掌纹分析有助于疾病的早期诊断。近年来，在掌纹图像提取、掌纹特征量化分析等技术方面的研究已取得了一定进展。
参考文献
［1］ 王晨霞. 现代掌纹诊病图谱［M］.南宁:广西科学技术出版社,2000
［2］ 楼新法,卢中秋,邵华信,杨新东. 先天性心脏病患者的手纹学研究［J］.山西医科大学学报,1998,29:27
［3］ 张海国,王伟成,许玲娣,等. 中国人肤纹研究I.汉族10项肤纹参数正常值的测定［J］.遗传学报, 1981,8(1):27
［4］ 张海国,王伟成,许玲娣,等. 中国人肤纹研究II.1040例总指纹嵴数和a-b纹嵴数正常值的测定［J］.遗传学报,1982,9(3):220
［5］ 石昌德,刘俊峰,杨建军,等. 全息生物学预测诊查心脏疾病特征指标研究［J］.中国自然医学杂志,2001,3(3):177
［6］ 张亮,屈景辉. 构建与肿瘤相关的皮纹特征量化指标体系［D］.第四军医大学硕士论文
［7］ 张光道,舒沪英,曾桂兰. 67例卵巢癌患者的手纹观察［J］.癌症, 1988,5:383
［8］ 孟英奇. 60例智力低下患者的皮纹分析［J］.大连医学院学报,1986,8(2):53
［9］ 杨剑兰,袁国武,朱原良. 人体医学掌纹图像获取技术简介［J］.电脑知识与技术,2010,6(14): 3724
