生物识别技术
一、相关概念
生物识别技术(Biometric Identification Technology)是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。生物特征是唯一的(与他人不同),可以测量或可自动识别和验证的生理特性或行为方式,分为生理特征和行为特征。
生物识别系统对生物特征进行取样,提取其唯一的特征并且转化成数字代码,并进一步将这些代码组成特征模板,人们同识别系统交互进行身份认证时,识别系统获取其特征并与数据可中的特征模板进行比对,以确定是否匹配,从而决定接受或拒绝该人。
二、生物识别技术原理、分类、特点及其发展状况
用于生物识别的生物特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等,行为特征有签字、声音、按键力度等。基于这些特征,人们已经发展了指纹识别、脸形识别、语音识别、虹膜识别、签名识别、手形识别等多种生物识别技术。
1、指纹识别
指纹有以下两个突出的优点即稳定性和独特性。稳定性,指纹具有很强的相对稳定性。从胎儿在6个月时指完全形成到人死后尸体腐烂,指纹的纹线类型、结构、统计特征的总体分布等始终没有明显变化。独特性,指纹具有明显的独特性,至今还找不出两个指纹完全相同的人。由于皮肤表皮上的纹路是在胎儿6个月时形成的,因此,同卵双胞胎的指纹是不相同的。不仅人与人之间不同,就是同一个人的十指指纹也有明显的区别。
指纹识别已经有了很长一段历史。目前,全球范围内都建立了指纹鉴定机构以及罪犯指纹数据库,指纹鉴定已经被官方所接受,成为司法部门有效的身份鉴定手段。此外也被广泛应用于指纹考勤、门禁系统等领域。
2、虹膜识别
虹膜是瞳孔周围的环状颜色组织,它有丰富而各不相同的纹理图案,构成了虹膜识别的基础。虹膜识别技术是通过一种近似红外线的光线对虹膜图案进行扫描成像,并通过图案象素位的异或操作来判定相似程度。虹膜识别过程首先需要把虹膜从眼睛图像中分离出来,再进行特征分析。理论上找到两个完全相同的虹膜的概率是120万分之一。这也是目前已知的所有生物识别技术中最为精确的。 虹膜识别因为设备复杂,扫描距离短(一般要求在7英寸范围以内),以及使用者心理上对健康的担心,而未能在民用市场大量使用。
3、语音识别
语音识别以语音为研究对象,它是语音信号处理的一个重要研究方向,是模式识别的一个分支,涉及到生理学、心理学、语言学、计算机科学以及信号处理等诸多领域,甚至还涉及到人的体态语言(如人在说话时的表情、手势等行为动作可帮助对方理解),其最终目标是实现人与机器进行自然语言通信。
目前,研究工作进展缓慢,主要表现在理论上一直没有突破。虽然各种新的修正方法不断涌现,但其普遍适用性都值得商榷。比如存在适应性差,对环境依赖性强,高噪声环境下识别困难等问题。
语音识别是所有生物识别技术研究中,研究最早的技术。从上世纪六七十年代就开始成为许多机构和个人的研究对象。微软、IBM在语音识别领域都有长期的研究经验。微软的OFFICE XP就已经带有支持语音命令的界面和支持口述听写的能力。ViaVoice是IBM公司在语音识别方面推出的软件产品。由AT&T和MOTOROLA公司发起制定的VioceXML是应用于通信领域的可扩展语音标识语言。其它大大小小的语音识别产品,已经广泛的应用到手机的语音拨号和电脑的语音输入等多个方面。
4、脸形识别
脸形识别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特征定位、提取,记忆存储和比对辨识达到识别不同人身份的目的。
最突出的优势特点为:一是非接触性识别,被识别对象无须主动配合接触识别设备,因而识别的过程可以连续且隐蔽地进行;,二是人脸记录的直观性,任何人都能非常容易地认出一张脸,这样为更多、更广的应用环境接受和使用提供了便利。
人脸识别技术的进一步完善依赖于提取特征和比对技术的提高,而采集图像的设备比其技术要昂贵得多。但是,当人的面部发生变化时,人脸识别准确率会受到影响,对于长相十分相像的双胞胎,人脸识别技术也有些无能为力。
生物识别技术
一、相关概念
生物识别技术(Biometric Identification Technology)是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。生物特征是唯一的(与他人不同),可以测量或可自动识别和验证的生理特性或行为方式,分为生理特征和行为特征。
生物识别系统对生物特征进行取样,提取其唯一的特征并且转化成数字代码,并进一步将这些代码组成特征模板,人们同识别系统交互进行身份认证时,识别系统获取其特征并与数据可中的特征模板进行比对,以确定是否匹配,从而决定接受或拒绝该人。
二、生物识别技术原理、分类、特点及其发展状况
用于生物识别的生物特征有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等,行为特征有签字、声音、按键力度等。基于这些特征,人们已经发展了指纹识别、脸形识别、语音识别、虹膜识别、签名识别、手形识别等多种生物识别技术。
1、指纹识别
指纹有以下两个突出的优点即稳定性和独特性。稳定性,指纹具有很强的相对稳定性。从胎儿在6个月时指完全形成到人死后尸体腐烂,指纹的纹线类型、结构、统计特征的总体分布等始终没有明显变化。独特性,指纹具有明显的独特性,至今还找不出两个指纹完全相同的人。由于皮肤表皮上的纹路是在胎儿6个月时形成的,因此,同卵双胞胎的指纹是不相同的。不仅人与人之间不同,就是同一个人的十指指纹也有明显的区别。
指纹识别已经有了很长一段历史。目前,全球范围内都建立了指纹鉴定机构以及罪犯指纹数据库,指纹鉴定已经被官方所接受,成为司法部门有效的身份鉴定手段。此外也被广泛应用于指纹考勤、门禁系统等领域。
2、虹膜识别
虹膜是瞳孔周围的环状颜色组织,它有丰富而各不相同的纹理图案,构成了虹膜识别的基础。虹膜识别技术是通过一种近似红外线的光线对虹膜图案进行扫描成像,并通过图案象素位的异或操作来判定相似程度。虹膜识别过程首先需要把虹膜从眼睛图像中分离出来,再进行特征分析。理论上找到两个完全相同的虹膜的概率是120万分之一。这也是目前已知的所有生物识别技术中最为精确的。 虹膜识别因为设备复杂,扫描距离短(一般要求在7英寸范围以内),以及使用者心理上对健康的担心,而未能在民用市场大量使用。
3、语音识别
语音识别以语音为研究对象,它是语音信号处理的一个重要研究方向,是模式识别的一个分支,涉及到生理学、心理学、语言学、计算机科学以及信号处理等诸多领域,甚至还涉及到人的体态语言(如人在说话时的表情、手势等行为动作可帮助对方理解),其最终目标是实现人与机器进行自然语言通信。
目前,研究工作进展缓慢,主要表现在理论上一直没有突破。虽然各种新的修正方法不断涌现,但其普遍适用性都值得商榷。比如存在适应性差,对环境依赖性强,高噪声环境下识别困难等问题。
语音识别是所有生物识别技术研究中,研究最早的技术。从上世纪六七十年代就开始成为许多机构和个人的研究对象。微软、IBM在语音识别领域都有长期的研究经验。微软的OFFICE XP就已经带有支持语音命令的界面和支持口述听写的能力。ViaVoice是IBM公司在语音识别方面推出的软件产品。由AT&T和MOTOROLA公司发起制定的VioceXML是应用于通信领域的可扩展语音标识语言。其它大大小小的语音识别产品,已经广泛的应用到手机的语音拨号和电脑的语音输入等多个方面。
4、脸形识别
脸形识别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特征定位、提取,记忆存储和比对辨识达到识别不同人身份的目的。
最突出的优势特点为:一是非接触性识别,被识别对象无须主动配合接触识别设备,因而识别的过程可以连续且隐蔽地进行;,二是人脸记录的直观性,任何人都能非常容易地认出一张脸,这样为更多、更广的应用环境接受和使用提供了便利。
人脸识别技术的进一步完善依赖于提取特征和比对技术的提高,而采集图像的设备比其技术要昂贵得多。但是,当人的面部发生变化时,人脸识别准确率会受到影响,对于长相十分相像的双胞胎,人脸识别技术也有些无能为力。