香港理工大学(理大)的研究团队采用突破性的3D指纹恢复和匹配技术，开发了一种三维(3D)指纹识别系统，将非接触式生物识别技术推向了速度和准确性的新领域。在识别，犯罪调查，移民控制，访问安全和法医应用方面，以可承受的成本。

基于联系的自动化2D指纹识别通常被执法机构用于识别人员。然而，通过将手指滚动或按压在诸如玻璃，硅或聚合物的硬表面上的基于接触的生物测量扫描获取经常导致由于皮肤变形，滑动或涂抹导致的部分或劣化的图像。这会产生对识别不完全有用的图像。另一方面，非接触式指纹系统避免了成像传感器与皮肤的弹性表面之间的直接接触，因此可以减少由于与基于接触的系统相关的问题而导致的不准确性。

尽管存在新兴的非接触式3D系统，但由于使用多个相机或结构化照明系统，它们往往非常昂贵且笨重。由计算机系副教授Ajay Kumar博士领导的研究团队克服了基于接触的2D生物识别扫描的局限性，并最大限度地发挥了非接触式3D系统的优势。

指纹脊的细节特征如脊结束和分叉，被普遍认为是最可靠的指纹细节，确保每个指纹都是独特的。平均可以从指纹中恢复大约40-45个细节点。匹配的细节点越多，匹配的置信度和可靠性越高。

目前市售的所有指纹识别系统仍然以2D形式恢复细节细节，即通过在2D空间中定位细节位置和细节方向。在Kumar博士的研究中，3D指纹由在上面提到的2D空间中的表示之上的3D空间中的细节高度和细节方向(即细节脊的梯度)表示。这意味着我们的3D系统可以通过描述另外两个测量值来获得额外信息，从而更加独特地表示指纹。

为了实现3D指纹细节的恢复和匹配，首先团队已经从3D指纹识别系统中多个摄像头的标准使用转向单个低成本数码相机的创新使用，再加上一些LED光源控制电脑。这使研究人员能够使用先进的专有3D指纹模板生成算法有效地获取3D指纹中的高频信息，以恢复3D细节特征。随着这种3D细节细节的恢复，PolyU研究团队首次在世界范围内使用其匹配算法准确可靠地匹配3D指纹。

紧凑的尺寸，高达97%的精度，最低780美元的成本降低，约2秒的处理时间更短，以及所需设备数量的减少使得该系统比目前使用的商用3D产品更好。非接触式系统比基于接触的2D系统更卫生，在越来越关注疾病无意中传播的世界中，这是一个额外的优势。鉴于其最终的实用性，该系统已经成熟，可以通过其突破性技术获得多项美国专利进行商业化。