指紋辨識已有120年以上的歷史。1880年10月英國人亨利(Herry Faulds)在科學期刊「Natural」介紹「指紋辨識」的觀念,啟動了「利用指紋作人身辨識」運用的列車。
1911年4月,日本警察建立「指紋法」。指紋比對可以作為自然人身份認定的方法,獲得法律上的承認。
兩枚指紋是否相同,以指紋的特徵點重合程度作為認定基準。如果有13個以上的特徵點重合,在法律上即認定為同一手指的指紋。現場採到的指紋(現場指紋)與嫌疑犯本人的某一手指的指紋,有13點以上的特徵點重合,該現場指紋即可視為該嫌疑犯留下的指紋,而可以作為起訴該嫌疑犯在現場出現過的證據。
指紋的電腦辨識發展歷經30年
影像處理及樣型識別是電腦應用領域之一個分支。1968年,第一篇樣型識別論文問世,就是以電腦如何辨識指紋與染色體為題。從此,許多學者專家開始對指紋辨識投入研究。
在70,80年代,世界各國警察單位已大量建立個人的十指指紋卡(在1980年時,台灣已有600萬張役男指紋卡,150萬張罪犯指紋卡)。並以亨利碼作十指指紋卡編碼歸檔。但是亨利碼編碼法並不科學,十根手指不完整時,即無法找到該單一卡片。當時只作指紋建檔及本人在警局時,按壓十指指紋作身分確認用。
所以自1980年起,日本、美國及歐洲的警政單位均開始指紋卡電腦化的規劃,美國FBI支持Printrak,日本警視廳支持NEC,法國政府支持Mophor開始開發指紋電腦建檔及比對系統,稱之AFIS(Automatic Fingerprint Identification System)。
在美國各州、日本全國、歐洲,及全世界各警政單位亦逐步導入AFIS,但AFIS為半自動化系統,必須手指沾墨按壓在紙卡上建立十指指紋卡,再經掃描輸入。比對結果,只取得候補名單,必須經由個人文化背景檢出及人眼作最後確認。
1990年光學活體指紋讀取機(Line Scan)(一種直接讀取指紋的技術)開發成功。1991年台灣Startek星友科技、美國Identix、日本三菱電機,三家公司推出指紋門禁系統,指紋辨識開始走入全自動化的新里程。
其後,全世界如富士通、NEC、ST Micro、Infineon、IBM、Lucent等數十家電子公司,開始投入省電化,小型化,提高辨識率,辨識精確化,低成本化等等一連串高投資,而且辛苦的產品化改良,以符合市場的需求。
指紋辨識的應用
以指紋辨識的應用觀點,可分成三個階段:
- (1)第一階段(1980年~),警政使用,犯人的檢出及驗證(Crime Investigations)。
- (2)第二階段(1990年~),門禁差勤之Gate管理(Facility management)。
- (3)第三階段(2000年~),個人認證,資訊管理。(Information system / Personal information management)
其年代表如圖一所示,圖二則可看出指紋辨識在商業上的發展進程。
第一階段是以mini-computer為平台,scanner為輸入機,主要應用為警政系統。
第二階段是以PC、微處理器為平台,光學指紋讀取機(live scanner)為主流,在此階段之應用,門禁系統由於價格偏高,非一般辦公室大樓可以接受,差勤的應用因為效果顯著,先取得商機,廣受許多領域採用,諸如金融機構(如元大證券,99分公司,1998年開始?用),各縣市政府(如台北市,新竹市等),中央政府機關(如國科會,新竹科學園區管理局),研究機構(如中研院史語所,工研院生醫所等)等。在2000年以前,國內至少有500個單位採用指紋差勤系統,匡正人事管理制度,杜絕代打卡的弊端。
第三階段是以網路PC、DSP、大哥大、PDA、NoteBook為平台,針對不同應用平台需求,有不同的指紋讀取器。其中大哥大、PDA以line-chip sensor為主;NoteBook以Area-Chip sensor為主;PC週邊、P.O.S.、ATM、保險箱及其他應用則以光學讀取器為主。
2003年指紋辨識開始被應用於電梯管理,如上海湯臣花園大樓之電梯管理(永大電機,星友科技),只有被認證的人可以前往被指定的樓層。由於價格合理化成功,門禁系統也開始普及,2003年3月日本東京某法務單位大樓安裝700餘台FG70指紋門禁機,如圖三,是一套24小時運用管理的系統。
指紋辨識模組(如圖四)的發展擴大了指紋辨識的應用領域,相關應用如槍櫃管理、槍盒、指紋ATM、指紋P.O.S.等等,這些設備在2003年均有採用該模組之相關商品問世。