指纹特征表达是自动指纹识别中的一个重要方面。常用的指纹特征主要有基于细节点和基于图像两类。虽然细节点被认为是最具有区分性的特征,但可从指纹细节点模板恢复出原始的指纹图像,威胁到用户的隐私安全。而且,基于图像的方法主要有三个方面的优势:1)基于图像的方法在处理低质量指纹时具有很好的性能;2)图像特征与细节点特征融合可获得比单独使用细节点匹配更好的性能;3)基于图像的特征是定长特征,可直接应用于各种指纹加密算法框架。因此基于图像特征的研究很活跃。本文研究的序数特征就是一种基于图像的特征,拥有上述的三个优势。序数特征是指纹模式内在的特征,对指纹的亮度变化具有不变性,其紧致性和低计算复杂度使其指纹识别更加有效,在区分性和鲁棒性之中达到了很好的权衡比。本文研究了序数特征在指纹识别及可撤销模板中的应用。首先,本文提出了用序数度量来表达指纹特征,目的是表达指纹区域间的定性关系。其次,我们还融合了勒让德多项式估计的指纹方向场特征来提高识别的准确性。在FVC2002上实验了匹配算法,并与其它基于图像的指纹识别算法比较,实验结果表明,我们提取的序数特征的准确性可与传统的LBP特征相比拟,而且还降低了存储空间和计算复杂度。最后,本文还提出了一种基于序数特征的可撤销方案,通过随机种子控制多波微分滤波器(MLDF)参数来撤销泄露的指纹模板,重新发布新模板。在FVC2002上的测试结果表明,该方案在匹配性能、特异性、可逆性、安全性方面都达到了可撤销变换的要求。