首個3D打印指紋可提高指紋識別系統(tǒng)精確性

從上世紀80年代起,，執(zhí)法機關開始使用指紋圖譜來識別罪犯,。到今天,，指紋技術被廣泛應用于民用和商業(yè)應用,。
為了測試指紋掃描系統(tǒng)的性能,，技術人員往往要用一種二維合成指紋發(fā)生器（2D synthetic fingerprint generators）根據(jù)數(shù)學統(tǒng)計模型綜合指紋特征生成的“假指紋”進行測試,。據(jù)天工社了解,，要測試這種指紋掃描系統(tǒng)的性能，研究人員必須評估數(shù)以百萬計已知指紋圖像,。但如此之多的測試數(shù)據(jù)量是研究人員很難做到的,。此外，2D合成指紋生成器不足以用于測試非接觸式指紋傳感技術,，而這種非接觸式指紋傳感技術已經(jīng)越來越多地替代傳統(tǒng)的接觸式指紋采集系統(tǒng),。

為了解決這個問題，一組來自美國密歇根州立大學（MSU）的計算機科學家在Anil Jain的帶領下開發(fā)出世界上首個3D打印的指紋,。
Anil Jain說,，使用這樣的3D指紋可以幫助傳感器制造商和算法開發(fā)人員改善指紋比對系統(tǒng)的硬件和軟件，從而最終導致安全性大幅提高,。
Anil Jain和他的團隊正在做的是開發(fā)出一種方法,，將一個指紋的二維圖像投射到一個3D手指的表面。

這種3D手指的表面由人體指紋所有紋路組成,，是用3D打印機制作,。Jain的團隊將其稱為指紋“替身（phantom）”。

從二維合成圖像到3D指紋替身：（a）樣本的2D合成指紋圖像,；（b）通用的3D手指表面;（c）正視圖,；（d）左輪廓視圖和（e）映射創(chuàng)建的電子3D指紋“替身”；（f）和（h）是分別用800萬像素和1600萬像素相機拍攝的2D圖像生成3D指紋“替身”然后3D打印出來,，（g）和（i）是（f）和（g）優(yōu)化后的2D圖像,。

在醫(yī)療影像領域使用替身或模型進行成像測試是很常見的。例如,，為了確保核磁共振成像（MRI）機或CT掃描儀工作正常,，首先要用一個已知尺寸和材料屬能的模型對這些設備進行測試。
“在醫(yī)療保健領域,，通常會做一個心臟或腎臟的3D模型,�,！� Jain說�,！耙驗槠涓鞣N尺寸數(shù)據(jù)是已知的,，然后它們會被放入一臺掃描儀和成像系統(tǒng)進行測試校準”。
類似的,，Jain的最終目標是制作一個精確的指紋模型,，可以用于測試、校準現(xiàn)有的指紋匹配技術,�,！爱斘矣辛诉@個3D指紋替身，而我又知道它的各種指紋特征的精確數(shù)據(jù),�,！盝ain說�,！拔揖涂梢愿�好地測試評估指紋識別設備,。”
“像這樣的工具將有助于提高指紋匹配系統(tǒng)的精確性,，從而提高各種以指紋識別為基礎的應用的安全性,。” Jain說,。比如iPhone 5S就使用了指紋解鎖技術,。
Jain擁有指紋匹配的6項美國專利，并撰寫了大量關于生物識別技術和指紋/臉部識別的書籍,。