指纹识别技术是利用指纹的某些特征对其主体进行识别和确认的技术，相对于其他生物识别技术，指纹识别的研究最深入，应用最广泛，发展最成熟。但是就目前已有指纹识别算法来说，它们对指纹图像的质量要求较高，对低质量指纹图像识别的准确性和鲁棒性都不高，如何提高指纹识别算法的准确性和鲁棒性仍然是一个极具挑战的问题。本文根据拓扑模式识别思想，提出了基于指纹拓扑属性及拓扑关系的指纹拓扑模式构建以及基于指纹拓扑模式的识别方法。指纹的拓扑属性与拓扑关系在指纹变形中具有不变性，由此构建的指纹拓扑模式也具有较高的鲁棒性。本文给出了指纹拓扑模式的构建方法，并在所构建的指纹拓扑模式基础上给出了分级匹配的方法，实验结果验证了指纹拓扑模式识别具有较高的鲁棒性。本文的主要内容有：(1)对脊线追踪算法进行了改进，改进后的算法对于记录的每个细节特征点所在的脊线都能完全地追踪，使获得的脊线数据更完整可靠；(2)在已知细节特征点坐标及脊线数据的情况下对指纹拓扑模式构建中所需的指纹属性进行了计算；(3)确定了合适的指纹属性存储结构，以满足拓扑模式构建的需要，并完成了指纹拓扑模式的构建；(4)根据所构建的指纹拓扑模式的结构特征，设计了分级匹配方法，并对模式特征比对结果进行了分析，实验结果证明了指纹拓扑模式识别是可行的且具有较高的鲁棒性。本文最后对课题研究内容进行了总结，分析了研究结果及研究工作中遇到的问题，在此基础上指出了指纹拓扑模式识别的研究重点和方向。