來源：制造原理

要說到人體特征識別

小伙伴們都會想到哪些應(yīng)用呢是充滿黑科技的虹膜識別還是最新的人臉識別其中應(yīng)用最廣泛的還就當(dāng)屬指紋識別莫屬了！

小伙伴們有關(guān)注過自己的手嗎？我們打開雙手，首先看到的就是看到的就是這些奇奇怪怪的紋路，在這些紋路的背后蘊(yùn)含著的是我們天生就有的、幾乎不可能重復(fù)的人體特征信息。

事實(shí)上，我們似乎更關(guān)心的是一些有關(guān)指紋的疑問吧！比如指紋是怎么來的、長出指紋到底是為了什么、手機(jī)指紋解鎖安全嗎、指紋可不可以被抹去等等一系類的問題。今天就帶大家了解一下這個神奇的存在?－－－－指紋。

小編一直都是以為指紋就是手指上的一些凹槽，相信也有不少的小伙伴們也是這樣理解的吧！但是這個說法并不正確，指紋不是凹槽，而是表皮上凸起的特殊紋線。

有科學(xué)資料表明，當(dāng)還處在5到6周的胚胎期嬰兒，手這個重要的組織就開始發(fā)育了，這個時候真的是沒有指紋的，在隨后的發(fā)育中逐漸一些表皮組織彎折，差不多達(dá)到25周左右時，指紋才會完全成型，并陪伴我們終生。

值得一提的是，指紋在隨后的日子里只是不斷的變粗變大，紋路不會改變。即使受到了外傷，只要不損傷到真皮層，指紋還會重新長出來的。

如果我們仔細(xì)觀察自己和別人的指紋，大概能發(fā)現(xiàn)有三種不同的形狀，分別是“斗形”“箕形”’“弓形”這種形狀的分布和地區(qū)有著很大的關(guān)系，比如，中國人、日本人的指紋中，斗形紋和箕形紋的出現(xiàn)率大致相當(dāng)，共占整體的 90％ 以上；歐洲人的指紋中，箕形紋出現(xiàn)率較高；美國人的指紋中，則是弓形紋的出現(xiàn)率較高。

就算是同卵雙胞胎，DNA都可以完全相同，但是指紋的重復(fù)率是150億分之一，在概率學(xué)上就被判定成不可能事件了。就連同卵雙胞胎也不例外。

有人就提出這樣的問題：人為什么要有指紋？你肯定要說，不就是為了鑒定身份嘛。不錯，的確是有這個功能。早在2500年前的戰(zhàn)國后期，就有出土的竹簡提到了用指紋來判案的例子，但是請仔細(xì)想一想，指紋用于準(zhǔn)確判斷身份（古代不算哈）才開始多少年呢？

而指紋卻伴隨了人類發(fā)展的全部時期，甚至一些其他的動物也存在這樣的現(xiàn)象。這使得為什么產(chǎn)生指紋變成了科學(xué)界的一個課題。

關(guān)于這個問題，學(xué)術(shù)界有這樣幾種不同的假說。一是說指紋充滿溝壑的結(jié)構(gòu)是為了減少了摩擦力，使皮膚更容易拉伸和變形，這樣可以避免皮膚受到傷害。就像是如果拉一張褶皺的紙張和平整的紙張，當(dāng)然是褶皺的紙張能夠被拉伸是一個道理。

另一個說法是遠(yuǎn)古人類的遺傳說，當(dāng)時由于沒有盛水的工具，往往需要用手去河邊盛水，而指紋的作用正是為了保持更多的水可以留存在手上。就算是科技如此發(fā)達(dá)的現(xiàn)在，科學(xué)家依然無法找到一種可以經(jīng)得住論證的假說，人類為什么有指紋也許永遠(yuǎn)都是一個謎團(tuán)。

即便是我們并不清楚指紋的成因，也并不能阻礙我們使用指紋的特殊性質(zhì)來進(jìn)行身份認(rèn)證。那么問題來了，這些設(shè)備到底是如何識別指紋的呢？

發(fā)著綠光的指紋打卡機(jī)

我們常見的這種叫做“光學(xué)式指紋識別系統(tǒng)”是利用光線反射成像識別指紋的，這類型指紋模塊對使用環(huán)境的溫度濕度都有一定的要求，如果你大冬天的騎自行車，這時候跑到門前打卡經(jīng)常是打不上的，還要把冰涼的手指頭放到嘴邊哈氣一會才能識別，別提多尷尬了。由于這種設(shè)備體積過于龐大，并不適合在手機(jī)上使用。

手機(jī)上的指紋識別按鍵

手機(jī)上那個小小的按鍵其實(shí)是一個電容式指紋模塊，利用硅晶元與導(dǎo)電的皮下電電解液成電場，指紋的高低起伏會導(dǎo)致二者之間的壓差出現(xiàn)不同的變化，借此可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的指紋測定。這種方式適應(yīng)能力強(qiáng)，對使用環(huán)境無特殊要求，同時整個組件體積還比較小，因而使得該技術(shù)在手機(jī)端得到了比較好的推廣。

公安系統(tǒng)的指紋采集器

我們?nèi)マk理身份證和補(bǔ)辦身份證的時候是需要錄入指紋的，這個錄入設(shè)備就是生物射頻指紋識別系統(tǒng)，這種設(shè)備的精度是非常高的。它通過傳感器本身發(fā)射出微量射頻信號，穿透手指的表皮層去控測里層的紋路，來獲得最佳的指紋圖像。

指紋敏感器的識別原理只對人的真皮皮膚有反應(yīng)，從根本上杜絕了人造指紋的問題，寬溫區(qū)：適合特別寒冷或特別酷熱的地區(qū)。因此射頻技術(shù)是目前最可靠，最有力有解決方案。

但是不論何種采集方式，采集到的信息并不是指紋的圖片，而是以一種特殊算法計(jì)算的到的一串代碼，就像是根據(jù)指紋，排列組合成一個相對應(yīng)條形碼，如果逆向?qū)Ρ龋�就可以通過計(jì)算獲得兩個指紋是否出自同一人，一般是有四個步驟的。

1、指紋采集。第一次采集指紋的時候，經(jīng)常同一個手指也要全方位的錄入一遍，這是為了將整個指紋完整的記錄下來，因?yàn)橹讣y片段并不能作為識別的證據(jù)。

2、指紋評估。對整個信息進(jìn)行嚴(yán)格的判斷，如果不合格是需要重新采集。

3、提取特征。這一步是相當(dāng)關(guān)鍵的一步，需要強(qiáng)大的算法軟件進(jìn)行支持，將采集到的指紋終結(jié)點(diǎn)，分叉點(diǎn)，分歧點(diǎn)，孤立點(diǎn)，環(huán)點(diǎn)，短紋等等信息進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，并且保存在數(shù)據(jù)庫中。

4、指紋匹配。如果再次識別到的指紋具有以上信息，就可以確定身份信息并且執(zhí)行操作。

這時候我們回到前面的話題，來看看指紋鎖到底安全不安全。一般的法醫(yī)學(xué)上要確定兩個指紋是否出自同一個人，指紋比對的特征需要30個以上相符才能判定，而我們的手機(jī)并不會如此精確的計(jì)算，不過隨著算法的不斷更新，手機(jī)的識別水平也是在飛速的發(fā)展，安全性也有質(zhì)的飛躍。小編覺得指紋鎖能夠在手機(jī)上鋪天蓋地的普及開來，一個重要的原因就是大多數(shù)人懶得輸入密碼吧。

那指紋會不會消失呢？這個還真有可能，的確發(fā)現(xiàn)極少一部分藥物是會使指紋短暫模糊甚至消失，如果這時候需要進(jìn)行出入境，是需要隨身攜帶醫(yī)生開出的證明才可以的。

如果想徹底的毀滅指紋，那也不是不可能的，通過各種暴力手段使手指的真皮層受損，指紋的確不會重新長出來。