皇岗口岸，我国深圳通往香港最大的货物口岸之一。30个大型车道每天来往着几千辆进进出出的大型货车。引得人们关注的是进出关口的货车司机通关时都不用下车，只需面向摄影机镜头，将手指伸出，在一个小小的仪器上轻轻按一下就可以顺利过关了。
是什么技术使通关变得如此简便？
1996年，杭州出现了在全国都有影响的几个大案，珠宝店被盗，价值60多万元的鸡血石不翼而飞。正当窃者洋洋得意之时，公安干警却如从天而降。从被盗到破案只经过短短几个小时。
是什么技术使破案变得如此简便？
这项技术就是指纹自动识别系统。它是由北京大学两位著名的院士程民德、石青云教授研制成功的，由北大方正兴园电子有限公司开发成产品并成功地应用到公安领域、保安领域的。
指纹自动识别系统，是指利用人类指纹特性，通过特殊的光电扫描和计算机图像处理技术，对活体指纹采集、分析和比对，自动、迅速、准确地鉴别出个人身份的系统。这个系统由活体指纹采集仪、图像板、计算机及指纹自动识别软件、应用系统和数据库组成。它应用起来十分便捷。在实际应用中，由于预先建立了指纹数据库，新的指纹图像获取非常方便，如人的手指在采集仪上轻轻一按就完成了。再加上计算机对人体指纹的特征计算、指纹比对，很快就可以验出被检人的身份。这也是皇岗口岸能够迅速通关、杭州能够迅速破案的根本原因所在。
目前，这项先进的技术已比较广泛地应用在我国的公安、保安、民用等系统，方便人们的生活、工作，为人们带来安宁。但是，此项技术的研制者、开发者却还鲜为人知。
程民德、石青云两位院士是如何进行此项技术研究的？他们开发出来的技术又有什么独特性？
近日，笔者对石青云院士进行了专访。
石青云女士是北京大学数学系教授。七十年代末，北京大学即开展了指纹自动识别系统的研究。“这个项目立项很早。1979年，刚刚恢复高考时，程民德先生招了一位硕士研究生。程先生为这位研究生出的课题就是指纹分类”，石青云介绍说。
原来，她于1980年与1982年间在美国做访问学者时，曾在傅京孙（美国工程院院士、模式识别创始人）亲自指导下进行工作。从美国回来后，基于对国际先进学科的了解，她建议搞“图像数据库理论方法”研究。这个课题是个很新的课题。被列为中国科学院科学基金支持项目。这时程先生所带的研究生已经毕业，继续读博士。石青云女士就协助程先生带这位博士生继续做指纹自动识别系统研究。
所谓指纹，是指手指末端正面皮肤上的纹线。这些手指皮肤上具有的细小凹凸纹路，其形态为线条状，呈有规则的定向排列。它们是皮肤组织细胞的一种结构排列形式。千万别小看一个指纹，它的特征含量相当于一部20万字的书所带的信息。
每一个人的指纹特征都是不一样的，即使是相貌酷似的孪生兄弟姐妹，他们的指纹特征也各不相同。至今尚未找到两个指纹完全相同的人。这是它的唯一性。它还有一个特性：终生不变性。指纹具有很强的相对稳定性。正是因为手指指纹的这种唯一性与终生不变性，成为了人们身份鉴定的最好方法。而人的身份鉴定，又可以广泛地应用到公安领域、保安领域的各个方面，如银行、人保、社保、海关、考勤等，还可以做成门禁、车锁等。
程先生与石青云他们所做的研究工作，就是指纹自动识别系统。1985年，在石青云主持下，他们提出了创新的指纹处理理论：从指纹原图精确计算纹线局部方向和考虑字点处纹线不可定向程度的理论。在这个理论指导下，实现了指纹自动分类、定位、形态和细节特征提取，以及和指纹自动匹配的新颖算法。正是这套全新的算法，大大增加了指纹获取和分析能力，使得系统精度和响应时间达到了较高水平。这是一个独创的成果，它可以直接在方向图上提取指纹的形状信息。
此后，他们又对该项技术进行了多次完善。1989年，在美国的一个项目竞标中，他们顺利地拿下标书。因为他们的算法是全自动的算法，符合美国的要求。当时在美国召开的新闻发布会，对他们这套系统作了如下评述：这是世界上第一个在工作站上实现全自动算法的系统，这是国际先进水平的一项研究。
1991年，北大指纹自动识别系统荣获国家教委（现教育部）科技进步一等奖；1993年荣获国家科技进步二等奖。
罪犯捺印，传统方式是用手指沾油墨留下指纹，再经过人工对犯罪现场所留指纹一一进行比对，一般一个省的指纹库都建有几十万人的档案，其工作量之大、工作时间之长，令人难以想象。而北大这套指纹识别系统，则使公安干警脱离了繁重的手工作业，只需犯罪嫌疑人的手指在活体滚动采集仪上轻轻一按，采集仪上的指纹就立即被输送到计算机中，与几十万人的指纹库存资料自动识别比对，几分钟即可得到相应资料，其准确度也大为提高。
高技术必然带来高效益。2000年，浙江省通过指纹系统破案近3000起，带破12000多起，仅浙江金华一个市就破案带破案4000多起。
指纹自动识别系统，不但可以应用于公安刑侦破案上，还可以广泛应用在社保系统。1990年，美国洛杉矶开始使用一套救济金发放指纹识别系统。这是世界上第一套用于民用的指纹识别系统，而核心软件，就是北大提供的。
1995年，他们又研制成功第二代产品，在社保、银行保管箱、指纹考勤等方面广泛应用。
石青云院士的创新理论，以及在该理论指导下的独特算法，石青云后来都毫无保留地交给了她的学生许公望博士和张超博士后。许公望和张超现在北大方正兴园电子公司负责技术开发工作。他们没有辜负石老师对他们的信任，结合工作实际，不断完善该套系统，拓展市场。刑侦用系统已很成熟，民用自动识别系统已进入大规模开发阶段。
1998年4月29日，北大百年校庆之际，江泽民总书记亲自来到北大，还参观了石青云所在的实验室，听取她对北大指纹自动识别的汇报与现场演示。
北大指纹识别系统也受到公安部的高度评价。
2000年，北大高科重组代码0004的上市公司深安达，并与旧安达100％剥离，组成新安达。新安达为北大方正兴园电子公司注入了4500万元的资金，成为控股股东。深安达的进入，资金的充足，为北大指纹自动识别系统产业化规模化发展带来了生机。这是腾飞前的准备，这是冲锋前的号角。北大指纹自动识别系统，定会遍洒人间，造福人间。
 |
