指紋識別過程同所有的生物體特征識別的過程類似，分為用戶注冊和特征匹配2個(gè)部分。首先，需要錄入指紋圖像，對獲取的原始圖像進(jìn)行處理，包括圖像增強(qiáng)、分割、細(xì)化、二值化等。然后，對指紋的細(xì)節(jié)特征進(jìn)行提取，比較常見的特征點(diǎn)有分叉點(diǎn)、端點(diǎn)，最后，生成模板儲(chǔ)存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。無論是驗(yàn)證或者辨識的過程，都需要將待識別的用戶的指紋圖像再一次進(jìn)行同樣的圖像分割、細(xì)化、二值化、特征提取等一系列步驟，生成和數(shù)據(jù)庫模板同樣的數(shù)據(jù)格式，最后，進(jìn)行比對，得出識別的結(jié)果。
現(xiàn)有的指紋識別算法的前提條件是使用相同的指紋識別器上采集指紋或認(rèn)證。所以，在網(wǎng)上的很多用戶只能用同一類指紋識別器才能實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，實(shí)踐證明：如果換作不同的指紋識別器，驗(yàn)證系統(tǒng)的性能將大大降低，這是因?yàn)橹讣y識別器沒有標(biāo)準(zhǔn)的互換規(guī)定。
由于各種識別器的使用算法的不同，要使用指紋識別器的各系統(tǒng)需要個(gè)別的登錄，而且，認(rèn)證時(shí)必須使用與登錄時(shí)使用的識別器類型相同。這說明個(gè)人和系統(tǒng)需要保留多個(gè)不同種類的識別器。解決不同識別器之問的通用算法就成為目前研究的一個(gè)很有意義的課題，這樣，用戶可以在自己的電腦上使用不同的識別器，方便了在線指紋驗(yàn)證系統(tǒng)的使用價(jià)值。
由于某類指紋傳感器僅僅適合同種類型的采集儀驗(yàn)證使用，為了允許更多的用戶使用和阻止假冒用戶試圖欺騙系統(tǒng)，多傳感器指紋融合提高系統(tǒng)的性能顯得很有必要。本文提出一種簡單的融合策略研究了兩類常用的指紋傳感器一光學(xué)傳感器和電容傳感器。兩類傳感器分別采集兩幅圖像后通過預(yù)處理程序提取細(xì)節(jié)點(diǎn)后分別與模板指紋相匹配，得到2個(gè)匹配分?jǐn)?shù)，然后，把這2個(gè)匹配分?jǐn)?shù)通過融合規(guī)則得到最后的匹配分?jǐn)?shù)，通過與單一傳感器性能比較表明：融合后的結(jié)果對系統(tǒng)的性能有了很大的提高。
1提出的融合框架
圖1為提出的多傳感器指紋驗(yàn)證系統(tǒng)框架圖。首先，通過光學(xué)和電容傳感器采集用戶的指紋圖像。然后，對圖像進(jìn)行預(yù)處理和分別提取兩類傳感器采集的指紋圖像的特征，基于細(xì)節(jié)點(diǎn)的匹配算法被分別應(yīng)用到光學(xué)和電容細(xì)節(jié)點(diǎn)集，因此，有2個(gè)匹配分?jǐn)?shù)，并使用融合規(guī)則融合這些分?jǐn)?shù)。
圖1多指紋傳感器驗(yàn)證系統(tǒng)框架圖
1.1指紋傳感器的類型和工作原理
由于當(dāng)今指紋傳感器規(guī)格很多，但是，至今仍然沒有一個(gè)恰當(dāng)和統(tǒng)一的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。目前，市場上現(xiàn)有的傳感器主要有光學(xué)傳感器和電容式傳感器兩類。
1.1.1光學(xué)傳感器工作原理
它的基本原理如下：將手指按壓在玻璃平面的一側(cè)，在玻璃的另一側(cè)安裝有LED光源和CCD攝像頭，LED發(fā)出的光束以一定的角度照射向玻璃，攝像頭用于接收從玻璃表面反射回的光線。手指上的脊線與玻璃表面接觸，谷線不與玻璃表面接觸，因此，照射在指紋脊線所接觸部分的玻璃表面的光線被漫反射，而照射在指紋谷線所對應(yīng)的玻璃表面的光線被全反射，從而在由CCD攝像頭捕獲的圖像中，對應(yīng)指紋脊線的部分顏色較深，對應(yīng)指紋谷線的部分顏色較淺。
1.1.2電容傳感器工作原理
電容傳感器原理根據(jù)按壓到采集頭上的手指的脊和谷在手指表皮和芯片之間產(chǎn)生不同的電容，芯片通過測量空間中的不同的電磁場得到完整的指紋。由這一構(gòu)造原理，可以大大地提高指紋的防偽性。偽造的指紋一般用硅樹脂或者白明膠等絕緣材料，在電容傳感器上是無法成像的，這樣使偽造的指紋無用武之地。但電容技術(shù)的芯片昂貴，且易受到干擾。
1.2指紋圖像處理
在該識別過程中，首先，通過指紋采集儀器采集到指紋J，由于采集指紋圖像時(shí)圖像質(zhì)量不高或者在捺取指紋過程中因用力不均造成指紋畸變，常常會(huì)造成指紋圖像分割的不準(zhǔn)確，給后續(xù)的指紋識別帶來更大的困難，造成指紋自動(dòng)識別系統(tǒng)的拒識或誤識，所以，指紋采集后的第一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就是對采集到的指紋圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括對指紋圖像的增強(qiáng)、二值化和細(xì)化等。預(yù)處理完成后即可進(jìn)行特征提取，然后，進(jìn)行特征匹配，輸出匹配結(jié)果，如圖2。