本文部分内容摘自书籍 Handbook of fingerprint recognition P111-P115

大多数指纹识别和分类算法都采用特征提取阶段来识别显著特征。从指纹图像中提取的特征通常具有直接的物理对应物（例如奇点或细节)，但有时它们与任何物理特征(例如局部定向图像或滤波器响应)没有直接关系）。特征可以用于匹配，或者它们的计算可以作为派生其他特征的中间步骤。

指纹的脊线与谷线

指纹最明显的结构特征是交错的脊线与谷线。手指的大多数损伤，如浅表烧伤、擦伤或割伤，均不影响脊结构。

脊线细节一般可分为三个层次描述，即第一级（整体脊线流动模式）、第二级（细节点）和第三级（孔隙、脊线边缘的局部形状等）。

一级特征（全局级）

在一个或多个区域，脊线具有独特的形状。这些区域，称为奇点或奇异区域，可以大致分为三种类型：环、三叉和轮。

指纹匹配算法可以根据奇异点对指纹图像进行预对齐，但由于指纹图案的高度变异性，很难在所有指纹图像中可靠地定位一个配准点。奇异区域通常用于指纹分类，目的是简化检索。

二级特征（局部级）

二级特征主要包括指纹细节点，细节点是自动指纹匹配中最常用的特征，一般提到细节点只考虑端叉点。

三级特征（精细级）

指纹模板中提取的进一步的精细细节。它们包括脊的所有尺寸属性，如宽度、形状、边缘轮廓、孔隙、断裂、折痕和疤痕。

虽然3级特征非常独特，但目前很少应用到指纹自动识别技术上，因为它们的可靠检测需要高分辨率指纹扫描仪(1000dpi)和高质量的指纹图像。

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指纹识别研究(一) 指纹的三级特征

指纹的脊线与谷线

一级特征（全局级）

二级特征（局部级）

三级特征（精细级）

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