指纹识别技术作为最古老、最流行的生物识别方式之一,目前已在众多领域如个人身份认证、电子商务、网络安全等方面得到广泛应用。虽然在指纹识别领域已积累了大量的研究成果,然而仍然有很多问题没有解决,如识别算法的准确性、实用性的改进,系统应用的可靠性、安全性的加强。指纹识别技术现在是,未来几年仍将是一个重要且极具挑战性的模式识别研究课题。进行指纹识别技术方面的研究,具有较高的理论和现实意义。本文对指纹识别所涉及的常见算法进行了研究和探讨,包括预处理、指纹特征提取和指纹匹配的算法等,实现了一套完整的基于方向特性的指纹识别算法。在预处理部分,本文提出一种基于方向图的模糊二值化算法,该算法能够在保持特征点不丢失的基础上完成一般指纹图像处理中的滤波、二值化的过程。在匹配算法中,本文对基于矢量三角形的匹配算法作了改进,引入两个临近细节点的纹理结构信息定位参考点,并将信息综合到匹配度的计算中。实验结果表明,算法不依赖指纹的中心点,具有旋转不变性等优点,但是对图像质量要求较高。在指纹识别系统应用方面,本文首次提出并实现了基于BIOS的指纹识别应用系统。该系统将指纹身份认证模块嵌入至PC的BIOS中,实现计算机的开机指纹身份验证。针对图像采集设备开发了基于USB接口的底层驱动程序,阐述了主机控制器驱动开发的实现过程,实现了可移植的USB底层协议栈。基于BIOS的指纹识别应用系统硬件上实现了系统的无缝集成,软件上不依附任何高级操作系统,实现了真正意义上的安全PC。具有快速的、可持续的开发、无限的扩展等特点,代表了当今基于BIOS层面安全产品开发的前沿技术水平。