生物识别技术及其应用
2026/8/10 17:08:54点击:
沧州师范专科学校学报生物识别技术及其应用闫广军沧州师专,河北沧州061001生物识别技术的提出在现实生活中,许多场合需要对人的身份进行识别。网络环境下,密码作为身份识别的标志,被广泛采用。但是密码容易遗忘。也有被人窃取的可能。为提高网络的安全性,人们不得不采用位数更长算法更复杂的密码技术。有没有更安全方便的方法来解决人的身份识别问,那就是生物识别技术。
每个人都有自身固有的生物特征,人体生物特征具有人人不同,终身不变,随身携带的特点。生物识别技术就是利用生物特征或行为特征对个人进行身份识别,由于人体特征具有不可复制的特性,这技术的安全系数较传统意义上的身份验证机制有很大的提高。人体的生物特征包括指纹掌纹面孔虹膜视网膜脉搏骨架耳廓等,行为特征包括声音签宇按键力度等。
生物识别技术的原理1.指纹识别技术世界上的人拥有各自不同的指纹,指纹具有总体特征和局部特征。总体特征指那些用肉眼直接可以观察到的特征。从局部特征考虑,每个指纹都有几个独无可以测量的特征点如脊谷终点分叉点或分歧点,每个特征点有大约7个竹怔,每个人的10个手指可产生*少4900个独立可测量的特1点。
只要比对淳十个特征点重合,就可以确认为上同个指纹,指纹识别技术通过从指纹中抽取特征点的特征值,可以可靠地记录和确认个人的身份。
采集指纹像的技术主要为光学技术和电容技术。光学取像设备依据的原理是光的全反射。光线照到压有指纹的玻璃面,反射光线由03去获得,反射光的量依赖于压在玻璃面指纹的脊和谷的深度和皮肤与玻璃间的油脂和水分。光线经玻璃射到谷的地方后在玻璃与空气的界面发生全反射,光线被反射到而射向脊的光线不发生全反射,而是被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到别的地方,这样就在,上形成了指纹的像。采用电容技术,在半导体金属阵列上结合大约1个电容传惑器。其外面足绝缘的及面。用的付旨放在上面时,皮肤组成了电容阵列的另面。按压到采集头上通过测量空间中的不同的电容场得到完整的指纹。此外通过超声波扫描也可取得指纹像。
2.面像识别技术面像识别技术包含面像检测面像跟踪与面像比对等课在面像并分离出面像。面像跟踪指对被检测到的面像进行动态目标跟踪。面像比对则是对被检测到的面像进行身份确认或在面像库中进行目标搜索。
面愧检测分为考模板人脸规则样本学习肤色模型与特征子脸等方法。参考模板方法首先设计个或数个标准人脸模板,然后计算测试样本与标准模板之间的匹配程度,通过计算机比对来判断是否存在人脸;人脸规则即提取人脸的结构分布特征以判断测试样本是否包含人脸;样本学习则采用模式识别中人工神经网络方法,通过对面像样本集和非面像样本集相对集中的规律来进行检测;特征子脸将所有面像集合视为个面像子空间,基于检测样本与其在子空间的投影之间的距离判断是否存在面像。
面像跟踪般采用基于模型的方法或基于运动与模型相结合的方法,另外,肤色模型跟踪也是种简单有效的手段。
面像比对从本质上讲是采样面像与库存面像的依次比对并找出*佳匹配对象。因此,面像的描述决定了面像识别的具体方法与性能。目前主要有特征向量与面纹模板两种描述方法,特征向量法先确定眼虹膜鼻翼嘴角等面像官轮廓的大小位置距离角度等属性,然后计算出它们的几何特征量,这些特征量形成描述该面像的特征向量面纹模板法则在库中存储若干标准面像模板或面像器官模板,在比对时,采样面像所有象素与库中所有模板采用归化相关量度量进行面像识别的步骤是首先建立面像档案,可以从摄像头采集面像文件或取照片文件,生成面纹编码即特征向量然后获取当前面像,可以从摄像头捕捉面像或取照片输入,生成其面纹;再将当前面像的面纹编码与档案中的面纹编码进行检索比对,从而确认面像身份或提出身份选择方案。上述整个过程自动连4丈时地2成。
虹膜识别技术扪膜是种在1随中瞳孔内的相互湖勺各色环状物,4细部结构在出生之前就以随机组合的方式确定下来了。每个虹膜都包含个独无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样的。
虹脱识别技术将虹膜的可视特征转换成个个宇加勺虹膜代码,这个代码模板被存储下来以便后期识别所用。对生物识别模板来说512个字节是个十分紧凑的模板,但它对从虹膜获得的信息量来说是十分巨大的。
虹膜描识别系统包括个全自动照像机来寻找眼睛几在发现虹膜时就开始聚焦。单色相机利用可光和红外线,红外线定位在700900的范围内,生成虹脱代时的兑法是通过1维6,子波的方法来细分和重组虹膜象,由于虹膜代码是通过复杂的运算获得的,并能提供数量较多的特征点,所以虹膜识别是精确度相当高的生物识别技术。
声音识别技术声音识别属于行为识别技术。每个人的声音有各自的波形特征,声音识别设备不断地测量记录声音的波形和变化并进行数字化处理。声音识别是基于将现场采集到的声音同登记过除以上几种生物识别技术以外,常用的还有视网膜识别掌纹识别签字识别等。
各种生物识别技术的优势与缺陷指纹的复杂度足够提供用于鉴别的特征读取指纹时,用户只需将手指与指纹采集头相互接触,便能可靠地读取人体生物特征,非常方便。指纹识别的不足是某些人的指纹特征很少,较难成像;另外,每次使用指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕,这些印痕存在被用来复制的可能性指纹识别需要进行物理接触。
面部识别是非接触的,可以在很自然的状态下使用,不需要被动配合,可以自动用在隐蔽的场合,如公安部门监控行动。
不足是使用者面部的位置与周围的光环境都可能影响系统的精确性,对于因人体面部如头发饰物变老以及其他的变化可能需要通过人工智能来得到补偿,机器学习功能必须不断将以前得到的像和现在得到的进行比对,以改进核心数据和弥补微小的差别。
虹膜识别技术的优势是无需物理接触,可靠性也相当高。
不足之处是操作不方便,摄像头昂贵,对黑眼睛极难读取。
声音识别也是种非接触的识别技术,用户可以很自然地接受。不足之处纪,声音因为变化的范围太大,很难进厅些精确的匹配,声音会随着音量速度和间质的变化如感冒而影响到采集与比对的结果。
生物识别技术的应用指纹识别技术是目前*方便可靠非侵害和价格便宜的生物识别技术解决方案,有广阔的市场应用潜力。指纹识别技术产品的安全性比用户10+密码方案的安全性高得多。目前己投入应用的有指纹门禁指纹考勤机和其他指纹识别系统等。指纹门禁使用方便,使用者无须携带钥匙和卡,只要轻轻按指纹就可以开门,安全可靠,使用方便。指纹考勤机是利用指纹识别技术,集成考勤软件和人事管理软件的*先进的考勤设备。工作人员不必保管和携带各种证件,只要轻轻按手指就可完成身份识别。指纹考勤机实现人地时者合,去除考勤虚假,实现了企事业单位对人员出勤的公正合理科学有效地管理。指纹识别鉴定是目前*安全*可靠的身份识别鉴定办法之,它已经广泛应用于公安金融证券保险等许多领域,是*具法律效力的验证手段,同时也是目前技术*为成熟实现*为简单的身份认定方法。
随着网络技术越来越广泛的应用,必须有个安全的系统来进行身份认证。生物测定识别技术做为种公认的身份认证技术。在我们使用不断增长的电子信息世界中的地位会越来越重要。
责任编辑尤书才
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