來(lái)源：制造原理

要說(shuō)到人體特征識(shí)別

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

小伙伴們有關(guān)注過(guò)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(lái)的、長(zhǎng)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(gè)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(gè)說(shuō)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(gè)重要的組織就開始發(fā)育了，這個(gè)時(shí)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(shí)，指紋才會(huì)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(huì)改變。即使受到了外傷，只要不損傷到真皮層，指紋還會(huì)重新長(zhǎng)出來(lái)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(guó)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(guó)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(shuō)，不就是為了鑒定身份嘛。不錯(cuò)，的確是有這個(gè)功能。早在2500年前的戰(zhàn)國(guó)后期，就有出土的竹簡(jiǎn)提到了用指紋來(lái)判案的例子，但是請(qǐng)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(shí)期，甚至一些其他的動(dòng)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(gè)課題。

關(guān)于這個(gè)問題，學(xué)術(shù)界有這樣幾種不同的假說(shuō)。一是說(shuō)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(gè)道理。

另一個(gè)說(shuō)法是遠(yuǎn)古人類的遺傳說(shuō)，當(dāng)時(shí)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(wú)法找到一種可以經(jīng)得住論證的假說(shuō)，人類為什么有指紋也許永遠(yuǎn)都是一個(gè)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(lái)進(jìn)行身份認(rèn)證。那么問題來(lái)了，這些設(shè)備到底是如何識(shí)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(shí)別系統(tǒng)”是利用光線反射成像識(shí)別指紋的，這類型指紋模塊對(duì)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(shí)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(huì)才能識(shí)別，別提多尷尬了。由于這種設(shè)備體積過(guò)于龐大，并不適合在手機(jī)上使用。

手機(jī)上的指紋識(shí)別按鍵

手機(jī)上那個(gè)小小的按鍵其實(shí)是一個(gè)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(chǎng)，指紋的高低起伏會(huì)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(cè)定。這種方式適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)使用環(huán)境無(wú)特殊要求，同時(shí)整個(gè)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(shí)候是需要錄入指紋的，這個(gè)錄入設(shè)備就是生物射頻指紋識(shí)別系統(tǒng)，這種設(shè)備的精度是非常高的。它通過(guò)傳感器本身發(fā)射出微量射頻信號(hào)，穿透手指的表皮層去控測(cè)里層的紋路，來(lái)獲得最佳的指紋圖像。

指紋敏感器的識(shí)別原理只對(duì)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(gè)相對(duì)應(yīng)條形碼，如果逆向?qū)Ρ�，就可以通過(guò)計(jì)算獲得兩個(gè)指紋是否出自同一人，一般是有四個(gè)步驟的。

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

2、指紋評(píng)估。對(duì)整個(gè)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(kù)中。

4、指紋匹配。如果再次識(shí)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(shí)候我們回到前面的話題，來(lái)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(gè)指紋是否出自同一個(gè)人，指紋比對(duì)的特征需要30個(gè)以上相符才能判定，而我們的手機(jī)并不會(huì)如此精確的計(jì)算，不過(guò)隨著算法的不斷更新，手機(jī)的識(shí)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(lái)，一個(gè)重要的原因就是大多數(shù)人懶得輸入密碼吧。

那指紋會(huì)不會(huì)消失呢？這個(gè)還真有可能，的確發(fā)現(xiàn)極少一部分藥物是會(huì)使指紋短暫模糊甚至消失，如果這時(shí)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(guò)各種暴力手段使手指的真皮層受損，指紋的確不會(huì)重新長(zhǎng)出來(lái)。