生物识别技术

生物特征识别技术编辑词条B添加义项?生物特征识别技术(biometricrecognition或biometricauthentication)是计算机科学中，利用生物特征对人进行识别，并进行访问控制的学科。基本信息出版社沈阳工业大学视觉检测技术研究所作者苑玮琦书名生物特征识别技术又名biometricreconition或biometricauthentication目录1概要2简介3编辑推荐4目录折叠编辑本段概要生物特征识别技术(biometric或者是biometricauthentication）是计算机科学中，利用生物特征对人进行识别，并进行访问控制的学科。折叠编辑本段简介生物特征识别技术，目前比较成熟并大规模使用的方式主要为，指纹、虹膜、脸、耳、掌纹、手章静脉等，此外近年，语音识别、脑电波识别、唾液提取DNA等研究也有突破，有望进入商用阶段。生物特征识识别技术通常按照，扫描、数字化处理、分析、特征提取、存储、匹配分类几个步骤处理。目前扫描数字化处理已经相对成熟，主要的研究集中在分析和特征提取方面。作为一门计算机学科中的一个分支，存储、匹配和检索的高速化处理近年也有相当数量和质量的研究论文发表。生物特征识识别技术的应用相当广泛，在计算机应用领域居重要地位。在计算机安全学中，生物特征识别是认证(authentication)的重要手段，生物测定（Biostatistics）则被广泛地应用在安全防犯领域，国家安全公共安全领域中也有广泛的应用。折叠编辑本段编辑推荐《生物特征识别技术》作者苑玮琦教授领导的沈阳工业大学视觉检测技术研究所从2001年开始相继对虹膜识别、人耳识别、人脸识别、指纹识别、掌纹识别、手形识别和手部静脉识别等生物特征识别技术开展了研究工作，先后2次获得国家自然科学基金以及教育部春晖计划项目、辽宁省自然科学基金、辽宁省高等学校优秀人才支持计划、辽宁省高等学校创新团队项目计划、沈阳市科学技术基金等多项基金的资助。第一章生物特征识别概述第一节生物特征识别的起源和发展第二节生物特征识别系统第三节几种生物特征识别技术及比较一、虹膜识别二、人脸识别三、人耳识别四、指纹识别五、掌纹识别六、手形识别七、静脉识别八、几种生物特征识别技术比较第四节生物特征识别技术的应用第五节生物特征识别技术的前景参考文献第一部分头部特征识别第二章虹膜识别第一节概述一、虹膜识别发展历史二、虹膜生理结构特征三、虹膜识别特点四、人眼图像的采集五、虹膜识别基本过程六、人眼自然睁开状态下的虹膜图像中存在的问题第二节噪声(眼睑、睫毛和光斑)的检测一、眼睑的检测二、睫毛的检测三、光斑的检测第三节虹膜边界的检测一、积分微分圆检测算子二、Hough曲变换方法三、主动轮廓线跟踪方法四、通过特定虹膜边界点寻找边界的方法第四节虹膜图像的分割一、固定角度确定虹膜无噪声干扰区域方法二、根据噪声确定实际虹膜区域方法三、虹膜区域选取与识别率对应关系第五节虹膜图像归一化一、虹膜图像内外圆不同心的调整二、虹膜图像尺寸的归一化三、虹膜图像展开成矩形第六节虹膜特征提取与匹配一、利用2DGabor滤波器提取虹膜相位信息二、Gabor滤波器参数设计及虹膜特征提取三、利用小渡过零方法提取不同分辨率下的虹膜特征四、利用金字塔方法提取虹膜灰度信息五、多尺度模板提取虹膜纹理位置信息六、基于傅里叶变换的相位相关法七、基于灰度曲面直接匹配法八、基于结构特征的虹膜识别方法九、基于局部信息统计的虹膜分块编码方法十、基于局部分块特征的虹膜识别方法第七节自适应虹膜识别方法一、相位一致性理论二、特征提取和表示三、自适应模式匹配第八节虹膜识别小结参考文献第三章人脸识别第一节概述一、人脸识别发展历史二、人脸识别系统三、人脸识别的实验样本第二节人脸识别中的关键问题一、光照问题二、姿态估计与匹配三、时变的特征提取与消除第三节人脸的检测与定位一、基于知识的人脸检测方法二、基于模板匹配的检测方法三、基于统计模型的人脸检测方法四、人脸检测方法小结第四节人脸几何特征提取方法一、形状几何特征提取二、基于几何模板的特征提取第五节人脸代数特征提取方法一、主成分分析法二、基于遗传算法优化的PcA算法三、独立成分分析法四、奇异值分解方法五、基于隐马尔可夫模型特征提取方法第六节人脸分类识别方法一、基于线性判别分析方法二、基于神经网络的人脸识别方法三、基于支持向量机的人脸识别方法第七节其他人脸识别方法一、三维人脸识别方法二、基于肤色模型的人脸识别方法三、深度图像人脸识别方法四、基于多种特征融合机制人脸识别方法第八节人脸识别小结参考文献第四章人耳识别第一节概述一、人耳识别发展历史二、人耳识别特点三、人耳识别系统第二节人耳图像预处理一、人耳解剖结构二、图像噪声处理三、耳廓边缘提取四、归一化处理第三节基于几何特征的人耳识别方法一、几何学识别方法二、基于长轴的形状特征识别方法三、基于内耳角点特征的人耳识别方法四、基于外耳轮廓曲线的人耳识别方法五、基于最大主曲率的人耳识别方法第四节基于代数特征的人耳识别方法一、主成分分析法二、低阶不变矩法第五节其他人耳识别方法一、基于灰度曲面匹配方法二、使用voronoi图表的邻接图匹配方法三、使用组合技术的神经网络方法四、力场转换方法五、遗传局部搜索算法六、基于3D耳朵检测和识别方法第六节结合面部特征的人耳识别技术一、由人脸正面图像提取面部结构特征参数和耳廓大小特征参数二、由人脸侧面图像提取耳廓形状特征参数三、由人脸侧面图像提取耳廓结构特征参数四、特征识别方法第七节人耳识别小结……第二部分手部特征识别第五章指纹识别第六章掌纹识别第七章手形识别第八章静脉识别何为生物识别生物识别技术主要是通过可测量的身体或行为等生物特征进行身份认证的一种技术;而生物特征是指唯一的可以测量或可自动识别和验证的生理特征或行为方式。生物识别技术专家、国家生物特征识别技术标准委员会委员、北京大学信息科学技术学院教授、副院长李文新指出，生物特征分为身体特征和行为特征两类。身体特征包括：指纹、手的静脉血管，掌型、视网膜、虹膜、人体气味、脸型、骨骼和DNA等;行为特征包括：签名、语音、行走步态等。人类的生物特征通常具有唯一性、可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点，因此生物识别认证技术较传统认证技术存在较大的优势。性能PK指纹识别：应用最广指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。我们二代身份证应用的指纹识别技术它的优势就是应用比较方便，应用时间长，认知度高，但就像很多大片里的情节一样，指纹是一种很容易被窃取和复制的特征，安全性较低。此外，指纹特征的稳定性较差，脱皮、表皮茧子，干湿状态都会影响指纹的应用，二代身份证采集过程中像农民、工人等群体会出现大量无法采集的问题，由于指纹到处能留下痕迹，对公安刑侦较为有利，但由于容易复制，也为反刑侦带来了便利。人脸识别：方便采集人脸识别技术是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、记忆存储和比对辨识，达到识别不同人身份的目的。李文新指出，人脸技术是目前受关注比较多的生物识别技术，是一种方便采集的特征，但由于人脸是三维的，受光线、表情、胖瘦、毛发，运动影响很大，同时由于也是表面特征，容易被伪造复制，用于做身份识别、刑侦时稳定性及安全性较低，如果技术有所突破，在公众安全等领域应用广泛。虹膜识别：比较精确虹膜技术是利用人眼睛虹膜的纹理特征的一种识别技术。虹膜是人眼中瞳孔内的织物状各色环状物，每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构，据称，没有任何两个虹膜是一样的。李文新认为，虹膜识别从技术指标上来说是比较精确的一种，但在使用上需要通过红外光或可见光照射眼睛取得图像，使用者配合程度低，有较高的心理排斥性，因此不适用于身份证这样的大人群应用。此外，目前市场上出现的美瞳等产品能改变虹膜的特征，比较容易复制。据了解，虹膜识别技术，目前已经在我国煤矿工人考勤、监狱犯人管理、银行金库门禁、边境安检通关、军队安保系统、考生身份验证等领域实现应用。指静脉识别：安全性高指静脉识别技术是一种新的生物特征识别技术，它利用手指内的静脉分布图像来进行身份识别。医学研究发现当用近红外线照射手指时，静脉中流动的血红蛋白会吸收近红外线从而形成血管的影像，通过传感器可以获取手指静脉的图像，并经算法处理形成特定的指静脉特征模板。经过医学的验证，每个人的手指静脉血管影像都不一样，形成的模板是一种独特的生物特征，可用于进行身份的识别。李文新介绍，指静脉识别技术区别于指纹虹膜、人脸等其它生物识别技术，在于其生物特征载体静脉血管位于手指内部，除非是复制一根活体手指，否则流动的血液形成的血管图像通过普通的技术手段很难获取及被复制，是非表皮特征、非接触技术、安全、高效、方便的。专注于指静脉识别技术研发的燕南科技董事长李向明告诉科技日报记者，在当今众多生物识别技术中，指静脉技术是安全级别及技术指标是最高的，使用习惯和指纹类似，其广泛的应用及在大部分领域补充或替代指纹技术，将是未来身份识别的趋势。未来展望“身体密码”将改变我们的生活指纹、面容、虹膜……我们的身体密码在未来将带给生活许多改变。随着生物识别技术的不断发展，钥匙、密码或许已无必要存在，只要你给一个眼神，家门就能为你打开;去银行取款，无需带卡，刷脸即可，也不必担心账号被盗;家中来了陌生人，视频监控会立即发出报警声;网上购物，只要看一下摄像头，就能实现资金的支付和流动;登陆社交网络，可以瞬间找出同一张脸出现在网络好友圈中的所有照片;超市老板根据人脸分析结果，就能统计当天光顾的客户数量和年龄分布，用以分析销售情况，广告商也能据此提供更为精准的定向广告;想要进行盗窃等犯罪活动的人也得好好掂量掂量，不存在伪造身份的可能，还有无处不在的摄像头能快速“揪出”坏分子……“生物识别技术在社会中的广泛应用，能够全面提高人们生活的安全系数，实质上也能提升人与人互信的基础。”中科院自动化所孙哲南副研究员在接受媒体采访时表示，这些独一无二的身体密码的实际应用，最终会改变人们生活与交往的原貌。现在主要的生物特征识别方法有：指纹识别、人脸识别、虹膜识别、说话人识别、手形识别、掌纹识别、签名识别、步态识别等。指纹识别指纹是指手指正面皮肤上凹凸不平的纹路，由于有这些凹凸纹路的存在，增加了皮肤表面的摩擦力，使得我们能够用手方便地抓起重物。纹路中隆起部分是手指真皮向表皮乳突形成的皱痕，又称指纹脊线（ridge）；指纹脊线之间的凹陷部分，称为指纹的谷线（furrow）。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分，但是它却蕴涵了大量的信息。这些手指皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上是各不相同的，在信息处理中我们将它们称之为“特征”，这些特征对每个手指都是不同的。而且，人的指纹特征是与生俱来的，在出生6个月后即基本形成，此后，指纹的纹线类型、结构、统计特征的总体分布等就不再发生明显变化。在很早以前，人们就认识到了指纹的唯一性，至今还没有发现过两个指纹完全相同的人，即使是同卵双胞胎的指纹也是很不相同的。其实，指纹的纹路不仅在人与人之间存在不同，就是连同一个人的十指指纹也有明显的区别。依靠指纹特征唯一性特点，我们就可以把一个人与他的指纹对应起来，通过比较他的指纹特征和预先保存的指纹特征，就可以验证他的真实身份。指纹采集仪指纹的脊线和谷线结构人脸识别识别人脸是人类的一项重要能力，也是日常生活中人们用来识别他人身份的主要手段，在社会活动中扮演着十分重要的角色。不难想象，实现机器自动识别人脸所产生的影响将是深远的。虽然人类能够在各种复杂条件下毫不费力地识别出人脸，然而设计和建立一个完全自动的、具有高鲁棒性的人脸识别系统却是一件十分困难的事情。一般来说，人脸识别技术是指对输入的人脸静态图像或者视频进行处理和分析，提取