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1、生物识别技术介绍及生物识别技术介绍及 什么是生物识别什么是生物识别 所谓生物识别技术就是，通过所谓生物识别技术就是，通过计算机计算机与与光学光学、声学声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性，用人体固有的生理特性，( (如如指纹指纹、人脸、指静脉、虹膜、人脸、指静脉、虹膜等等) )和行为特征和行为特征( (如如笔迹笔迹、声音、声音、步态步态等等) )来进行个人身份的来进行个人身份的鉴定。鉴定。生物识别技术具有什么特点与传统身份鉴定相比，生物识别技术具有以下特点：与传统身份鉴定相比，生物识别技术具有以下特点：随
2、身性：生物特征是人体固有的特征，与人体是唯一绑定随身性：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。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安全性：人体特征本身就是个人身份的最好证明, ,满足更高满足更高的安全需求。的安全需求。唯一性：每个人拥有的生物特征各不相同。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。件的变化而变化。广泛性：每个人都具有这种特征。广泛性：每个人都具有这种特征。生物识别技术具有什么特点方便性：生物识别技术不需记忆密码与携带使用特殊工
3、具方便性：生物识别技术不需记忆密码与携带使用特殊工具( (如钥匙如钥匙) )，不会遗失。，不会遗失。可采集性：选择的生物特征易于测量。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。受。 基于以上特点，生物识别技术具有传统的身份鉴定手段基于以上特点，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
4、恶意盗用，使用更加方便。密，有效地防止恶意盗用，使用更加方便。 指纹识别1 1、原理、原理、原理、原理 指纹是应用最早最广泛最成熟的生物识别技术。指纹是应用最早最广泛最成熟的生物识别技术。指纹是应用最早最广泛最成熟的生物识别技术。指纹是应用最早最广泛最成熟的生物识别技术。 指纹识别技术主要根据人体指纹的纹路、细节特征等信息各指纹识别技术主要根据人体指纹的纹路、细节特征等信息各指纹识别技术主要根据人体指纹的纹路、细节特征等信息各指纹识别技术主要根据人体指纹的纹路、细节特征等信息各不相同，呈现唯一性且终生不变，通过比较个人指纹不同纹线不相同，呈现唯一性且终生不变，通过比较个人指纹不同纹线不相同，呈
5、现唯一性且终生不变，通过比较个人指纹不同纹线不相同，呈现唯一性且终生不变，通过比较个人指纹不同纹线的细节特征点，并将其与在已知数据库中的指纹特征点进行比的细节特征点，并将其与在已知数据库中的指纹特征点进行比的细节特征点，并将其与在已知数据库中的指纹特征点进行比的细节特征点，并将其与在已知数据库中的指纹特征点进行比对，从而鉴别个人身份。对，从而鉴别个人身份。对，从而鉴别个人身份。对，从而鉴别个人身份。 弓形弓形环形螺旋形纹线端点 分叉点 短纹（孤立点）指纹识别2 2、指纹识别的优缺点、指纹识别的优缺点优点优点优点优点： （1 1）技术成熟：指纹是人体独一无二的特征，已成功应）技术成熟：指纹是人体
6、独一无二的特征，已成功应用几十年，技术成熟可靠用几十年，技术成熟可靠 （2 2）使用方便：用户对指纹识别有一定了解，指纹采集）使用方便：用户对指纹识别有一定了解，指纹采集速度快，使用方便速度快，使用方便 （3 3）普及性：指纹采集器小型化、价格低，适合大规模）普及性：指纹采集器小型化、价格低，适合大规模普及普及缺点：缺点：缺点：缺点： （1 1）稳定性差：受手指皮肤受损、温湿度等外界使用环）稳定性差：受手指皮肤受损、温湿度等外界使用环境影响明显。为保障认证可靠性，需要采集多枚手指境影响明显。为保障认证可靠性，需要采集多枚手指 （2 2）安全隐患：容易被获取及低成本复制，如指纹模、）安全隐患：容
7、易被获取及低成本复制，如指纹模、人工手指等人工手指等指纹识别3 3、应用领域、应用领域 公司企业公司企业社保社保税务税务银行银行政府政府指纹识别指纹识别 除此之外，指纹识别技术还被创新应用到护照、签证、身份证等十分重要的管理系统中，承担着基于大规模数据库的自动身份识别功能。人脸识别1 1、原理、原理 人脸识别技术是基于人的脸部特征信息，通过摄像机人脸识别技术是基于人的脸部特征信息，通过摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像或或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像或视频中检测和跟踪人脸，给出每个脸的位置、大小和主要视频中检测和跟踪人脸，给出每个脸的位置、大小和主要面部器
8、官的定位信息，进而提取人脸的鉴别特征，并将其面部器官的定位信息，进而提取人脸的鉴别特征，并将其与已知人脸进行对比，从而识别每个人脸的身份。与已知人脸进行对比，从而识别每个人脸的身份。人脸识别如图：如图：输输入入图图像像或或视视频频人人脸脸检检测测与与分分割割特特征征提提取取人人脸脸识识别别输输出出识识别别结结果果特特征征提提取取是是指指根根据据已已知知数数据据库库中中的的人人脸脸的的表表征征方方法法，从从人人脸脸图图像像中中提提取取出出该该人人脸脸图图像像的的表表征征值值。人人脸脸的的表表征征方方法法很很多多，通通常常的的方方法法有有几几何何特特征征、代代数数特特征征、特特征征脸脸、固固定定特
9、特征模板等。征模板等。人脸识别2.2.人脸识别的优缺点人脸识别的优缺点优点：优点： （1 1）隐蔽性：用户不需要和设备直接接触就能获取人脸）隐蔽性：用户不需要和设备直接接触就能获取人脸图像图像 （2 2）并发性：在实际应用场景下可进行同时多个人脸的）并发性：在实际应用场景下可进行同时多个人脸的检测及定位、判断及识别检测及定位、判断及识别 （3 3）方便性：采集设备使用普通摄像头即可，可利用互）方便性：采集设备使用普通摄像头即可，可利用互联网开展异地认证联网开展异地认证人脸识别缺点：缺点： （1 1）防伪问题：防伪性历来受到关注，实现活体识别难）防伪问题：防伪性历来受到关注，实现活体识别难度较大
10、度较大 （2 2）特性稳定性：随时间推移人的面部特征变化大，必）特性稳定性：随时间推移人的面部特征变化大，必须不断认证并更新特征须不断认证并更新特征 （3 3）环境影响：对环境敏感，如光线、聚焦、姿态等原）环境影响：对环境敏感，如光线、聚焦、姿态等原因都可能影响准确性因都可能影响准确性人脸识别3 3、应用领域、应用领域 （1 1）企业、住宅安全和管理。如人脸识别门禁考勤系统，人）企业、住宅安全和管理。如人脸识别门禁考勤系统，人脸识别防盗门等。脸识别防盗门等。 （2 2）电子护照及身份证。这或许是未来规模最大的应用，）电子护照及身份证。这或许是未来规模最大的应用，国国际民航组织际民航组织(ICA
11、O)(ICAO)已确定，从已确定，从20102010年起，其年起，其118118个成员国家和个成员国家和地区，必须使用机读护照，人脸识别技术是首推识别模式，该地区，必须使用机读护照，人脸识别技术是首推识别模式，该规定已经成为国际标准。中国的电子护照计划公安部一所正在规定已经成为国际标准。中国的电子护照计划公安部一所正在加紧规划和实施。加紧规划和实施。 （3 3）公安、司法和刑侦。如利用人脸识别系统和网络，在全）公安、司法和刑侦。如利用人脸识别系统和网络，在全国范围内搜捕逃犯。国范围内搜捕逃犯。 （4 4）自助服务。如银行的自动提款机，）自助服务。如银行的自动提款机， （5 5）信息安全。如计算
12、机登录、电子政务和电子商务。）信息安全。如计算机登录、电子政务和电子商务。指静脉识别1 1、原理、原理 指静脉识别技术依据人类手指中流动的血液可吸收特指静脉识别技术依据人类手指中流动的血液可吸收特定波长的光线，而使用特定波长光线对手指进行照射，可定波长的光线，而使用特定波长光线对手指进行照射，可得到手指静脉的清晰图像，并进行分析、处理，将获得的得到手指静脉的清晰图像，并进行分析、处理，将获得的手指静脉特征信息与数据库中的手指静脉特征进行比对，手指静脉特征信息与数据库中的手指静脉特征进行比对，从而确认身份。从而确认身份。指静脉识别2 2、指静脉识别的优缺点、指静脉识别的优缺点优点：优点： (1)
13、 (1)准确方便：指静脉识别的准确性较高，特征信息少，准确方便：指静脉识别的准确性较高，特征信息少，比对速度较快比对速度较快 (2) (2)防伪性好：隐藏于手指内部，极难复制和盗取，安全防伪性好：隐藏于手指内部，极难复制和盗取，安全性较高性较高 (3) (3)特征稳定：不受外部环境、心理因素、年龄等因素影特征稳定：不受外部环境、心理因素、年龄等因素影响，稳定性较好响，稳定性较好指静脉识别缺点：缺点： (1) (1)设备兼容问题：首先必须配置专有设备，而且需要设设备兼容问题：首先必须配置专有设备，而且需要设备兼容才能实现彼此之间的认证备兼容才能实现彼此之间的认证 (2) (2)隐私问题：指静脉是
14、用户重要个人信息，其准确性高隐私问题：指静脉是用户重要个人信息，其准确性高和防伪性好，存在隐私泄漏的隐忧和防伪性好，存在隐私泄漏的隐忧 (3) (3)成本较高：设备核心由日本日立公司独家生产，技术成本较高：设备核心由日本日立公司独家生产，技术具有垄断性具有垄断性指静脉识别3 3、应用领域、应用领域 指静脉识别技术利用手指静脉血管的纹理进行身份验证，指静脉识别技术利用手指静脉血管的纹理进行身份验证，对人体无害，具有不易被盗取、伪造等特点。该识别技术可对人体无害，具有不易被盗取、伪造等特点。该识别技术可广泛应用于银行金融、政府国安、教育社保等领域。广泛应用于银行金融、政府国安、教育社保等领域。 2
15、013 2013年度全国专业技术人员职称外语等级统一考试全面推年度全国专业技术人员职称外语等级统一考试全面推广应用指静脉识别技术。广应用指静脉识别技术。虹膜识别1 1、原理、原理 虹膜识别通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定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人们的身份, ,其核心是使用模式识别、图像处理等方法对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人眼睛的虹膜特征进行描述和匹配, ,从而实现自动的个人从而实现自动的个人身份认证。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
16、、可升级性最高的身份识别系统（度、稳定性、可升级性最高的身份识别系统（human human authenticationauthentication）虹膜识别如图：如图：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虹膜识别2 2、虹膜识别的优缺点、虹膜识别的优缺点优点：优点： （1 1）便于用户使用；）便于用户使用； （2 2）可能会是最可靠的生物识别技术；）可能会是最可靠的生物识别技术； （3 3）不需物理的接触；）不需物理的接触； （4 4）可靠性高。）可靠性高。虹膜识别缺点：缺点： （1 1）很难将图像获取设备的尺寸小型化；）很难将图像获取设备的尺寸小型化； （2 2）设备
17、造价高，无法大范围推广；）设备造价高，无法大范围推广； （3 3）镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低；）镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低； （4 4）两大模块：硬件和软件；）两大模块：硬件和软件； （5 5）一个自动虹膜识别系统包含硬件和软件两大模块：）一个自动虹膜识别系统包含硬件和软件两大模块：虹膜图像获取装置和虹膜识别算法。分别对应于图像获取虹膜图像获取装置和虹膜识别算法。分别对应于图像获取和模式匹配这两个基本问题。和模式匹配这两个基本问题。虹膜识别3 3、应用领域、应用领域 应用行业广泛：广泛应用于煤矿、银行、监狱、门禁、应用行业广泛：广泛应用于煤矿、银行、监狱、门禁、社保、医疗等多种行业；社保、医疗等多种行业； 例如：湖北财政国库资金汇划管理系统、江苏采用虹例如：湖北财政国库资金汇划管理系统、江苏采用虹膜识别加强农村贷款管理、中国建设银行、中国银行采用膜识别加强农村贷款管理、中国建设银行、中国银行采用cdcd安全传输系统安全传输系统
