传统的安全系统已经显得越发薄弱，不符合现代生活的需求和标准。电子产品的身份验证迫切需要一种更安全，更准确，更方便的新的身份识别和数字签名方法。这种特殊的需求就给指纹匹配系统提供了广泛的用武之地。预处理是指纹匹配系统的第一阶段。特征提取是指纹匹配系统的第二阶段。特征匹配是指纹匹配系统的第三阶段。文章的主要研究工作也分为以下三个方面：首先：指纹预处理阶段包括指纹分割部分（分割前景和背景），均衡处理部分（增强明暗对比度），收敛部分（缓解纹线发散混沌），指纹平滑部分（平滑噪声），智能增强部分，二值化（灰度两级表示）并去噪部分，指纹骨架细化并清掉虚假特征点部分。其次：指纹特征提取中心点，分叉点，梯度场，端点，三角点等。特别加入了后处理模块有效的清掉虚假特征点，毛刺，短棒，粘桥等伪特征，提升了预处理和特征提取的整体效果。最后：针对基于图形的指纹匹配方法匹配效果不佳，匹配时间较长的缺点，本文设计了一种新的匹配算法，即一种利用新的特征集合，改进的拓扑结构和匹配过程的匹配算法。该算法利用k近邻法以及脊线追踪相融合，为端点和叉点重新设计拓扑结构，利用坐标转换，和半可变限界盒分别对每个匹配的特征点对进行两次匹配，争取提前结束指纹匹配的全过程。本文实验样本为FVC指纹库的b组，在vc6.0编程平台下，共进行2000余次实验，并与基于遗传算法和矢量三角形的传统指纹匹配算法相对比，从对比结果上看，本文实验效果良好，应用前景广阔。