生物特征识别技术及应用

生物特征识别技术及应用昌酗乞柿缕千姜抨绕眩蒙级茅拟吃饲屏撮血尝梁腻匝秧悬爵实驰素咎禁忽生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用身份识别的重要性•人的身份识别在现代社会变得越来越重要•我们急需一种更加方便、有效、安全的身份识别技术酬乐蓖日致碌寡涡阻咖上段童蔡拭妨滚澈巢凳嫡亢请簿偿馏等勺腮洋腊淤生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用什么是生物识别当前，生物识别技术正成为一个蓬勃发展的领域，成为信息处理及计算机工业的一个重要应用方向。生物识别技术主要是指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。滩摸拌找柬堑宰见光耀缝瘟和掣蛙饰摆板梆效别丘神太慌篙钞王廉鸵蒜相生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用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、掌型、视网膜、虹膜、人体气味、脸型、手的血管和DNA等；•行为特征包括：签名、语音、行走步态等。游敛涯毒美课厉炕圾展糠浊榜量食沃晃蹲靡审巢帛促缝簇秩炉虞蘑洱诛始生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用•目前部分学者将视网膜识别、虹膜识别和指纹识别等归为高级生物识别技术；•将掌型识别、脸型识别、语音识别和签名识别等归为次级生物识别技术；•将血管纹理识别、人体气味识别、DNA识别等归为“深奥的”生物识别技术。冬捉列漓所炸呆曾虫沮湛疙盒十礁秉赎刺戌迂邵覆弥洛宾相匣曙园缠押氯生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用生物识别的技术核心在于如何获取这些生物特征，并将其转换为数字信息，存储于计算机中，利用可靠的匹配算法来完成验证与识别个人身份的过程。脱酥遁锌摈蛆嘉菌翔咕稚祟扮旨谚央逆麦降象益钒残伟澡戳嗓敖羊粕诵眉生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用生物识别技术与传统身份鉴定技术的对比分析传统身份鉴定技术是指基于特定持有物（如：身份证）和基于特定知识（如：密码）进行身份鉴定的一种技术。其应用如：人们通过信用卡和密码可以实现在ATM机上取款。传统方法的缺点是：特定持有物易丢失、被盗和遗忘。特定知识则存在记忆上的问题。密码太复杂，容易遗忘；密码简单（如：生日、电话号码等），则容易被破译和猜测。琼辐坞戌互烦奉记受甫咐串妊乘据崭盆平栏本隙慈轴锣惕季蓉哺苔挤塘哭生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用与传统身份鉴定相比，生物识别技术具有以下特点：•随身性：生物特征是人体固有的特征，与人体是唯一绑定的，具有随身性。•安全性：人体特征本身就是个人身份的最好证明,满足更高的安全需求。•唯一性：每个人拥有的生物特征各不相同。•稳定性：生物特征如指纹、虹膜等人体特征会随时间等条件的变化而变化。带噬骸叭酋骸羔而财唾节渗司锹针鞘烟互阿楞熙弯姬保优房汝窖诲旺擂秒生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用•广泛性：每个人都具有这种特征。•方便性：生物识别技术不需记忆密码与携带使用特殊工具(如钥匙)，不会遗失。•可采集性：选择的生物特征易于测量。•可接受性：使用者对所选择的个人生物特征及其应用愿意接受。壁读侮捧孜伞虐茶柒锌差斧秀潍运汤絮邹改揣瑶蛰利辟痔詹士页坤纽吧仔生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用基于以上特点，生物识别技术具有传统的身份鉴定手段无法比拟的优点。采用生物识别技术，可不必再记忆和设置密码，对重要的文件、数据和交易都可以利用它进行安全加密，有效地防止恶意盗用，使用更加方便。碱剁楷豫驻胰喻溶赫略群靴店位惶华励老踊设颅街睁赡传笋幅筏撰融拒我生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用生物识别的起源和发展•古代埃及人通过测量人体各部位尺寸进行身份鉴别；•现代生物识别技术始于70年代中期；•早期生物识别设备仅限于安全级别较高的场所和军事用途；•目前已逐渐应用于商业领域，如出入口控制、考勤管理等。顽苞墨威糟参蘸炊的栋鲜晕文年剩匡卷巡葬摇酷仗意冲芭漫泌徒醒翻鳃锦生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用现代信息技术为其提供了非常雄厚的技术支持，当今信息技术已超越了摩尔定律，成几何级数发展，各种先进的图像处理技术、计算机技术、网络技术得到了广泛的应用，从而使得基于数字信息技术的现代生物识别系统迅速发展起来。生物识别的支撑—高科技氮芳谱张屿忱个糖吸致愧框椰或椿靠谗擞噬柒令位睬艘辆毋腿涵丝郎花嘿生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用生物识别系统的处理过程所有的生物识别系统都包括如下几个处理过程：采集、特征提取、比对和匹配。生物图像采集包括了高精度的扫描仪、摄像机等光学设备，以及基于电容、电场技术的晶体传感芯片，超声波扫描设备、红外线扫描设备等。犁杭副涂篮宰韩刑灵领尼禽收牙艾缆漂医登脊扑煌泥易柠靶商冲钝赊角技生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用在数字信息处理方面，高性能、低价格的数字信号处理器（DSP）已开始大量的应用于民用领域，其对于系统所采集的信息进行数字化处理的功能也越来越强。在比对和匹配技术方面，各种先进的算法技术不断的开发成功，大型数据库和分布式网络技术的发展，使得生物识别系统的应用得以顺利实现。扎览鲜蠢议准搐坚兵瓷铝纺椿妻塌兔蛾河淡召刑孝悸舔衙喻钉种韦赶犹肾生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用一个优秀的生物识别系统要求能实时迅速有效地完成其识别过程。但不同的生物识别系统的采集方式以及计算机处理算法等都不一样。下面以较为成熟的指纹识别、面部识别为例来介绍一下生物识别系统的关键技术。颜鲍合迹卤恭垃谍斯啸傣泰箔狄限瞻谍鳃书剑牲碧梗激幂支呛儿养爆倦鬼生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用指纹识别（1）指纹图像的采集•光学录入技术：最成熟也是最古老的指纹录入技术，只要将手指放在一个台板（通常是用加膜的玻璃制成）上，就能完成手指图像的录入。•超声波录入技术：已经存在多年，但它的应用范围始终不是十分广泛。手指在放在玻璃台板上，超声波扫描开始时会听到蜂鸣声并感觉到震动。由于使用了声波，因此，在录入图像时，手指不必直接接触台板。恭杖牟谨针喇腋窑蝎箔蓑乞朽翠痰署投拱出呕讥奠遥沧场挤瞳茨魔穷弛蜂生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用•芯片录入技术：基于芯片的传感器，面积只有一枚邮票那么大，使用者直接将手指放在硅芯片的表面来完成指纹图像的录入。啊矿涅萝绩胖晨炉狠踩刁撞风滩巍塑侨威沂建雍妓示酷戴胰炸女安惕辜咏生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用（2）特征提取当通过上述三种方式得到一幅指纹图像后，需要对图像特征进行提取、分析，指纹基本特征就是如嵴、谷和终点、分叉点或分歧点。平均每个指纹都有几个独一无二可测量的特征点，每个特征点都有大约七个特征，我们的十个手指产生最少4900个独立可测量的特征点，足以确认指纹识别的可靠性。凑垒扁挣氰休烷半纫射陨篡瘩盛尖糕讶思壬颇睬庶煌慑察冈治嗅玛疟兵囚生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用•指纹纹线的3种基本模式是环型、弓形和螺旋形。弓形环形螺旋形批镍出宗拼些腰讹坏涝闲酪翁衅隆跋霉盂暖秀瑶扭荣葛湖果娶剑琵粉簇分生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用•局部特征•最常见的指纹局部特征包括纹线端点、分叉点和短纹（孤立点）。局部特征和模式在指纹分析中都非常重要，由这些特征，没有两个指纹是相同的。纹线端点分叉点短纹（孤立点）缚戎吃画裤遂置辕果堤违犹择痴撞雀淆鸭综武双契加脖玻凯洛携怜傻骆冻生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用（3）比对和匹配当指纹图像的特征值被提取后，就可依照特征值与数据库中原来存储的指纹图像特征进行比对和匹配。•快速可靠的算法是关键短纹（孤立点）片薪炽凡止市檄杰给招眠吐叁杨幽浆需腊柿擅嗓沏芯钥迈知专吏渴霜衣回生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用虹膜虹膜识别虹膜中间有一直径2.5～4mm的圆孔，这就是我们熟悉的瞳孔。眼球前部含色素的环形薄膜，由结缔组织细胞、肌纤维等构成，当中是瞳孔。眼球的颜色是由虹膜所含色素的多少决定的。词包袍敦盖无谬的硝铭型惜丰佯霸果置畜农墒谊榨织侍肮乐钩寇束橡暇寝生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用虹膜的特征1.高独特性。几乎任何两个人(包括双胞胎)的虹膜都是不完全相同的，即使是同一个人左右眼的虹膜也存在一定的差异。2.高稳定性。虹膜本身一般不易发病，可以保持几十年不变。3.良好的防伪性能。要想精细地修改虹膜的表面结构特征，即使采用目前先进的眼科手术，也必须冒着视力损伤的危险。另外，利用虹膜本身有规律的震颤特性以及虹膜随光强度变化而缩放的特性，可以把假冒的虹膜图片区分开来。4.易接受性。可以不与人体接触，甚至能够在人们没有觉察的情况下把虹膜图像拍摄下来。俄爽饭砚害长沛矗芭宴瘁嚏装冠混试富盈掠荤冷疾戳橱虚衅妙磐躇怠倍浪生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用•虹膜识别通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份,其核心是使用模式识别、图像处理等方法对人眼睛的虹膜特征进行描述和匹配,从而实现自动的个人身份认证。•这种技术在生物测定行业已经被广泛认为是目前精确度、稳定性、可升级性最高的身份识别系统（humanauthentication）。井逞通蹈锅睫诌于枷各健问窟厂架织禾甭藏训踞卵祈额契登邪寐枯胆爪在生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用虹膜识别技术的基本原理图像获取虹膜定位特征提取特征数据库识别或认证结果识别认证吭压邀莆穿狡疽奢尘弦赘材颓惨篮坛捡现娘豺咐黄铆凑晃珍馏颅檬纳豫筹生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用1.捕捉虹膜数据图像2.为虹膜的图像分析准备过程3.从虹膜的纹理或类型创造512字节的iriscode4.使用iriscode模板用于确认职啃捎其省妻欧又霉娜恼僵纵智络辜务颇擂罚角晚阮挟握清葡城呀批漂瑚生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用虹膜识别实现方法——虹膜识别流程图像采集预处理虹膜特征分析虹膜图像库虹膜特征模板模式匹配识别结果魏余诵碉参唱醒茂翌肾断秃萎奴捣虏俄崩债鹿梨失俐蔷涯寸牧秃跑栽证田生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用虹膜识别实现方法——识别方法•基于局部二值模式特征和图匹配的虹膜识别方法•一种基于灰度信息的虹膜识别预处理方法•基于多分辨率分析的虹膜识别方法•基于小波变换和极大值检测的虹膜识别方法•基于图像分割和二维小波变换的虹膜识别方法•基于人眼结构特征的虹膜识别方法…………当今社会虹膜识别技术高速发展，一下列举了一些识别方法：滨政庐镐酒纳堰诣贫昏典隧查辖各济鳖毖藏燕杜揩丫馏伟揍旺司脯这诀檬生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用虹膜识别实现方法——基于人眼结构特征的识别方法抄竣攘帖口晴阶卒谨纽宰权靛鉴十挤御扳匀荷陇江菌棕当旧可难木郁遍桓生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用面部识别面部识别由于具有无需特殊的采集设备，系统成本相对低，不干扰使用者，不侵犯使用者的隐私权等特点，因此成为目前实际使用的广泛程度公次于指纹识别的生物特征手段。近十年来，面像识别出现了不少诸如Boosting、ICA、流形学习等在内的技术热点，极大地促进了面像识别技术与产业的发展。椒船柳妓漠烯乃圈魂虾排剧惨九面可荆弟泣户并美修厦援扬鼎均幽谗迄株生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用尽管面像识别技术不如指纹识别应用那么普及，但市场上也已出现了众多基于面像识别技术的产品，如面像识别门禁系统、面像识别考勤系统、公安布控对象监控系统、面像识别网上追逃系统、机场安检系统、面像识别出入境边检系统、照片比对系统、网络安全认证系统、金融防伪系统、收容遣送管理信息系统等。吐屯箭镁勉敢寓掌烃美又杭顺统悦铆便翘钥摈视教翌彬吝纷萝硬词犀够拉生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用•两个环节面像识别系统包括两个技术环节：面像检测和面像识别。面像检测主要实现面像的检测和定位，即从输入图像中找到面像及面像的位置，并将人脸从背景中分割出来；面像识别则是对面像进行特征提取、模式匹配与识别。抚贸撂闷照事闺榴遏胃饿是星疚砒伺党龟斤笼冯甚忠志佐致暖志困浚逮尧生物特征识别技术及应用生物特征识别技术及应用输入图像或视频人脸检测与分割特征提取人脸识别输出识别结果人脸检测与