識別指紋研究
總體特徵
總體特徵是指那些用人眼直接就可以觀察到的特徵。包括紋形、模式區、核心點、三角點和紋數等。
紋形
指紋專家在長期實踐的基礎上，根據脊線的走向與分布情況一般將指紋分為三大類——環型（loop，又稱斗形）、弓形（arch）、螺鏇形（whorl）。
模式區
即指紋上包括了總體特徵的區域，從此區域就能夠分辨出指紋是屬於哪一種類型的。有的指紋識別算法只使用模式區的數據，有的則使用所取得的完整指紋。
核心點
位於指紋紋路的漸進中心，它在讀取指紋和比對指紋時作為參考點。許多算法是基於核心點的，即只能處理和識別具有核心點的指紋。
三角點
位於從核心點開始的第一個分叉點或者斷點，或者兩條紋路會聚處、孤立點、折轉處，或者指向這些奇異點。三角點提供了指紋紋路的計數跟蹤的開始之處。
紋數
即模式區內指紋紋路的數量。在計算指紋的紋路時，一般先連線核心點和三角點，這條連線與指紋紋路相交的數量即可認為是指紋的紋數。
局部特徵
局部特徵是指指紋上節點的特徵，這些具有某種特徵的節點稱為細節特徵或特徵點。
兩枚指紋經常會具有相同的總體特徵，但它們的細節特徵，卻不可能完全相同。指紋紋路並不是連續的、平滑筆直的，而是經常出現中斷、分叉或轉折。這些斷點、分叉點和轉折點就稱為"特徵點"，就是這些特徵點提供了指紋唯一性的確認信息，其中最典型的是終結點和分叉點，其他還包括分歧點、孤立點、環點、短紋等。特徵點的參數包括：方向（節點可以朝著一定的方向）、曲率（描述紋路方向改變的速度）、位置（節點的位置通過x/y坐標來描述，可以是絕對的，也可以是相對於三角點或特徵點的）。
採集技術
獲得良好的指紋圖像是一個十分複雜的問題。因為用於測量的指紋僅是相當小的一片表皮，所以指紋採集設備應有足夠好的解析度以獲得指紋的細節。目前所用的指紋圖像採集設備，基本上基於三種技術基礎：光學技術、半導體矽技術、超音波技術。
光學技術
藉助光學技術採集指紋是歷史最久遠、使用最廣泛的技術。將手指放在光學鏡片上，手指在內置光源照射下，用稜鏡將其投射在電荷耦合器件（CCD）上，進而形成脊線（指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線）呈黑色、谷線（紋線之間的凹陷部分）呈白色的數位化的、可被指紋設備算法處理的多灰度指紋圖象。
光學的指紋採集設備有明顯的優點：它已經過較長時間的套用考驗，一定程度上適應溫度的變異，較為廉價，可達到500DPI的較高解析度等。缺點是：由於要求足夠長的光程，因此要求足夠大的尺寸，而且過分乾燥和過分油膩的手指也將使光學指紋產品的效果變壞。
矽技術
英文：CMOS，20世紀90年代後期，基於半導體矽電容效應的技術趨於成熟。矽感測器成為電容的一個極板，手指則是另一極板，利用手指紋線的脊和谷相對於平滑的矽感測器之間的電容差，形成8bit的灰度圖像。
矽技術優點是可以在較小的表面上獲得比光學技術更好的圖像質量，在1cm×1.5cm的表面上獲得200~300倍的解析度（較小的表面也導致成本的下降和能被集成到更小的設備中）。缺點是易受干擾，可靠性相對差。
超音波技術
為克服光學技術設備和矽技術設備的不足，一種新型的超音波指紋採集設備已經出現。其原理是利用超音波具有穿透材料的能力，且隨材料的不同產生大小不同的回波（超音波到達不同材質表面時，被吸收、穿透與反射的程度不同），因此，利用皮膚與空氣對於聲波阻抗的差異，就可以區分指紋脊與谷所在的位置。
超音波技術所使用的超音波頻率為1×104Hz~1×109Hz，能量被控制在對人體無損的程度（與醫學診斷的強度相同）。超音波技術產品能夠達到最好的精度，它對手指和平面的清潔程度要求較低，但其採集時間會明顯地長於前述兩類產品。
