生物识别技术是什么?各种生物识别技术的特点是什么?

什么是生物识别技术 生物识别技术有哪几种,各有什么特点

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生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案。人体的生物特征包括指纹、声音、脸孔、视网膜、掌纹、骨架等等。所谓的生物识别的核心在于如何获取这些生物特征,并将之转换为数字信息,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。

由于人体特征具有人体所固有的不可复制的唯一性,这一生物密钥无法复制,失窃或被遗忘。而常见的口令、IC卡、条纹码、磁卡或钥匙则存在着丢失、遗忘、复制及被盗用诸多不利因素。因此采用生物"钥匙",您可以不必携带大串的钥匙,也不用费心去记或更换密码。而系统管理员更不必因忘记密码而束手无策。

人类在追寻文档,交易及物品的安全保护的有效性与方便性经历了三个阶段的发展。第一阶段也就是最初始的方法,是采用大家早已熟悉的各种机械钥匙。第二阶段是由机械钥匙发展到数字密钥如密码或条形码等。第三阶段是利用人体所固有的生物特征来辨识与验证身份。生物识别是当今数字化生活中高级别的安全密钥系统。

指 纹

十九世纪初,科学研究发现了至今仍然承认的两个重要特征:一是两个不同手指的指纹纹脊的样式(RidgePattern)不同,另外一个是指纹纹脊的样式终生不变。这个研究成果使得指纹在犯罪鉴别中得以正式应用。二十世纪六十年代,由于计算机可以有效地处理图形,人们开始着手研究计算机来处理指纹,自动指纹识别系统AFIS在法律实施方面的研究与应用有就由此展开来。

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。所有的生物识别系统都包括如下几个处理过程:采集、解码、比对和匹配。指纹识别处理也一样,它包括对指纹图像采集、指纹图像处理特征提取、特征值的比对与匹配等过程。使用指纹识别方式的优点在于其可靠、方便与便于被接受。你只要花微不足道的时间去用指纹仪获取指纹图像,许多研究表明指纹识别在所有生物识别技术中是对人体最不构成侵犯的一种技术手段。

掌 纹

手掌几何学是基于这样一个事实:几乎每个人的手的形状都是不同的,而且这个手的形状在人达到一定年龄之后就不再发生显著变化。当用户把他的手放在手形读取器上时,一个手的三维图像就被捕捉下来。接下来,对手指和指关节的形状和长度进行测量。

根据用来识别人的数据的不同,手形读取技术可划分为下列三种范畴:手掌的应用,手中血管的模式,以及手指的几何分析。映射出手的不同特征是相当简单的,不会产生大量数据集。但是,即使有了相当数量的记录,手掌几何学不一定能够将人区分开来,这是因为手的特征是很相似的。与其他生物识别方法相比较,手掌几何学不能获得最高程度的准确度。当数据库持续增大时,也就需要在数量上增加手的明显特征来清楚地将人与模板进行辨认和比较。

视网膜
分析眼睛的复杂和独特特征的生物识别技术被划分为两个不同的领域:虹膜识别技术和角膜识别技术。
虹膜是环绕着瞳孔的一层有色的细胞组织。虹膜辨识系统使用一台摄像机来捕捉样本,然后由软件来对所得数据与储存的模板进行比较。
角膜是眼睛底部的血液细胞层。角膜扫描的进行是用低密度的红外线去捕捉角膜的独特特征。我们所知的位于角膜中心的区域被扫描,血液细胞的唯一模式就因此被捕捉下来。角膜识别技术被认为是最好的生物识别。然而,尽管它有着高度的准确性,人们通常认为这项技术不方便与。因此,它很难获得终端用户的普遍接受。角膜扫描仪要求被扫描者在它读取角膜信息时直立不动。
眼睛和角膜扫描仪对于目盲者和眼睛患有的人是无效的。

面 孔
面孔识别系统通过分析脸部特征的唯一形状、模式和位置来辨识人。基本上有两个方法来处理数据:摄像机和热量绘图。标准摄像技术是建立在由摄像机捕捉到的脸部图像上。热量绘图技术分析皮肤下的血管热量发生模式。这项生物识别技术的吸引力在于它能够人机交互。
然而,这套系统是非常不可靠和昂贵的。例如,它无法分辨出双胞胎或三胞胎,无法认出理完发的用户,也无法辨认出戴眼镜与不戴眼镜的同一个人。

声 音
声音的辨识是对基于生理学和行为特征的说话者嗓音和语言学模式的运用。它与语言识别不同在于这项技术不对说出的词语本身进行辨识。而是通过分析语音的唯一特性,例如发音的频率,来识别出说话的人。语音辨识技术使得人们可以通过说话的嗓音来控制能否出入限制性的区域。举例来说,通过电话拨入银行、数据库服务、购物或语音邮件,以及进入保密的装置。
虽然语音识别是方便的,但由于非人性化的风险、远程控制和低准确度,它并不可靠。一个患上感冒的人有可能被错误的拒认从而无法使用该语音识别系统。

签 名
签名识别,也被称为签名力学辨识(Danamic Signature Verification--DSV),它是建立在签名时的力度上的。它分析的是笔的移动,例如加速度、压力、方向以及笔划的长度,而非签名的图像本身。签名力学的关键在于区分出不同的签名部分,有些是习惯性的,而另一些在每次签名时都不同。
签名的使用已经被广泛地接受,应用范围从独立宣言到信用卡都可见到。然而,签名辨识的问题仍然存在于获取在辨识过程中使用的度量的方式以及签名的重复性。DSV系统已被控制在某种方式上去接受变量。但是,如果不降低接受率,它就无法持续地衡量签名的力度。

生物识别技术有哪几种,各有什么特点

所谓生物识别技术就是,通过计算机与光学、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,利用人体固有的生理特性,(如指纹、脸象、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。根据IBG(InternationalBiometricGroup,国际生物识别小组)2009年的统计结果,市场已有多种针对不同生理特征和行为特征的应用。其中,占有率最高的就是指纹识别了。生物识别技术比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性。生物特征识别技术具不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。
1、指纹识别:实现指纹识别有多种方法。其中有些是仿效传统的公安部门使用的方法,比较指纹的局部细节;有些直接通过全部特征进行识别;还有一些使用更独特的方法,如指纹的波纹边缘模式和超声波。有些设备能即时测量手指指纹,有些则不能。在所有生物识别技术中,指纹识别是当前应用最为广泛的一种。指纹识别对于室内安全系统来说更为适合,因为可以有充分的条件为用户提供讲解和培训,而且系统运行环境也是可控的。由于其相对低廉的价格、较小的体积(可以很轻松地集成到键盘中)以及容易整合,所以在工作站安全访问系统中应用的几乎全部都是指纹识别。
2、手掌几何学识别:手掌几何学识别就是通过测量使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别,高级的产品还可以识别三维图象。作为一种已经确立的方法,手掌几何学识别不仅性能好,而且使用比较方便。它适用的场合是用户人数比较多,或者用户虽然不经常使用,但使用时很容易接受。如果需要,这种技术的准确性可以非常高,同时可以灵活地调整生物识别技术性能以适应相当广泛的使用要求。手形读取器使用的范围很广,且很容易集成到其他系统中,因此成为许多生物识别项目中的首选技术。
3、声音识别:声音识别就是通过分析使用者的声音的物理特性来进行识别的技术。现今,虽然已经有一些声音识别产品进入市场,但使用起来还不太方便,这主要是因为传感器和人的声音可变性都很大。另外,比起其他的生物识别技术,它使用的步骤也比较复杂,在某些场合显得不方便。很多研究工作正在进行中,我们相信声音识别技术将取得重大进展。
4、视网膜识别:视网膜识别使用光学设备发出的低强度光源扫描视网膜上独特的图案。有证据显示,视网膜扫描是十分精确的,但它要求使用者注视接收器并盯着一点。这对于戴眼镜的人来说很不方便,而且与接受器的距离很近,也让人不太舒服。所以尽管视网膜识别技术本身很好,但用户的接受程度很低。因此,该类产品虽在20世纪90年代经过重新设计,加强了连通性,改进了用户界面,但仍然是一种非主流的生物识别产品。
5、虹膜识别:虹膜识别是与眼睛有关的生物识别中对人产生较少干扰的技术。它使用相当普通的照相机元件,而且不需要用户与机器发生接触。另外,它有能力实现更高的模板匹配性能。因此,它吸引了各种人的注意。以前,虹膜扫描设备在操作的简便性和系统集成方面没有优势,我们希望新产品能在这些方面有所改进。
6、签名识别:签名识别在应用中具有其他生物识别所没有的优势,人们已经习惯将签名作为一种在交易中确认身份的方法,它的进一步的发展也不会让人们觉得有太大不同。实践证明,签名识别是相当准确的,因此签名很容易成为一种可以被接受的识别符。但与其他生物识别产品相比,这类产品现今数量很少。
7、面部识别:这是一种相当引人注意的技术,它的性能也经常被误解。关于面部识别,经常有一些夸张的言论,但实际是很难实现的。比较两个静态图象是一回事,在人群中发现和确认某个人的身份而不引起别人的注意,就是完全不同的另一回事了。有些系统宣称能做到后一点,但它们实际上做的是前一种事,这实际并不是生物识别。从用户的角度很容易理解面部识别的吸引力,但人们对这种技术的期望应该比较现实。面部识别在实际应用中还很少成功。但一旦克服了技术障碍,它将成为一种重要的生物识别方法。2012年,武汉公安正构建一套高精准人像识别系统,建成后能在1秒钟内比对1亿次图像,瞬间可辨认嫌疑人。
这套系统主要通过安装在城市道路路口、两侧以及公交车上的25万个视频探头进行图像采集。视频监控将捕捉到的人像,与后台数据中犯罪嫌疑人面部特征进行精确比对,可在几秒内锁定犯罪嫌疑人。这套系统将在2013年3月投入实战应用。

生物特征识别技术包括哪些内容

生物特征识别技术包括哪些内容
虹膜是一种在眼睛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。虹膜技术的优点: 1、便于用户使用;
2、可能会是最可的生物识别技术; 3、无需物理的接触; 虹膜技术的缺点: 1、虹膜技术的缺点:
2、一个最为重要的缺点是它没有进行过任何的测试,当前的虹膜识别系统只是用统计学原理进行小规模的试验,而没有进行过现实世界的唯一性认证的试验;3、很难将图像获取设备的尺寸小型化;
4、需要昂贵的摄像头聚焦,一个这样的摄像头的最低价为7000美元; 5、镜头可能产生图像畸变而使可
性降低; 6、黑眼睛极难读取; 7、需要较好光源。二、视网膜识别技术
视网膜也是一种用于生物识别的特征,有人甚至认为视网膜是比虹膜更唯一的生物特征,视网膜识别技术要求激光照射眼球的背面以获得视网膜特征的唯一性。
视网膜技术的优点:
1、视网膜是一种极其固定的生物特征,不磨损、不老化、不受疾病影响; 2、使用者无需和设备直接接触;
3、是一个最难欺骗的系统,因为视网膜不可见,所以不会被伪造。 视网膜识别的缺点: 1、未经测试;
2、激光照射眼球的背面可能会影响使用者健康,这需要进一步的研究; 3、对消费者而言,视网膜技术没有吸引力; 4、很难进一步降低成本。
2、可能会是最可的生物识别技术; 3、无需物理的接触; 虹膜技术的缺点:
2、一个最为重要的缺点是它没有进行过任何的测试,当前的虹膜识别系统只是用统计学原理进行小规模的试验,而没有进行过现实世界的唯一性认证的试验;3、很难将图像获取设备的尺寸小型化;
4、需要昂贵的摄像头聚焦,一个这样的摄像头的最低价为7000美元; 5、镜头可能产生图像畸变而使可
性降低; 6、黑眼睛极难读取; 7、需要较好光源。三、面部识别
面部识别技术通过对面部特征和它们之间的关系来进行识别,识别技术基于这些唯一的特征时非常复杂,需要人工智能和机器知识学习系统。用于扑捉面部图像的两项技术为标准视频和热成像技术。标准视频技术通过一个标准的摄像头摄取面部的图像或者一系列图像,捕捉后,记录一些核心点(例如眼睛、鼻子和嘴等)以及它们之间的相对位置,然后形成模板;热成像技术通过分析由面部的毛细血管的血液产生的热线来产生面部图像,与视频摄像头不同,热成像技术并不需要在较好的光源条件下,因此即使在黑暗情况下也可以使用。一个算法和一个神经网络系统加上一个转化机制就可将一幅指纹图像变成数字信号,最终产生匹配或不匹配信号。
面部识别的优点:
1、面部识别是非接触的,用户不需要和设备直接的接触; 面部识别的缺点:
1、尽管可以使用桌面的视频摄像,但只有比较高级的摄像头才可以有效高速的扑捉面部图像;
2、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; 3、大部分研究生物识别的人公认面部识别最不准确,也最容易被欺骗;
4、面部识别技术的改进有赖于提取特征与比对技术的提高,采集图像的设备比技术昂贵得多;
5、对于因人体面部的如头发,饰物,变老以及其他的变化需要通过人工智能补偿,机器学习功能必须不断地将以前得到的图像和现在的得到的进行比对;以改进核心数据和弥补微小的差别;
6、很难进一步降低成本,必需以昂贵的费用去卖高质量的设备。 四、签名识别
签名作为身份认证的手段已经用了几百年了,而且我们都很熟悉在银行的格式表单中签名作为我们身份的标志。将签名数字化是这样一个过程:测量图像本身以及整个签名的动作――在每个字母以及字母之间的不同的速度、顺序和压力。签名识别和声音识别一样,是一种行为测定学。

生物识别技术有哪几种,各有什么特点?

1. 指纹识别
实现指纹识别有多种方法。其中有些是仿效传统的公安部门使用的方法,比较指纹的局部细节;有些直接通过全部特征进行识别;还有一些使用更独特的方法,如指纹的波纹边缘模式和超声波。有些设备能即时测量手指指纹,有些则不能。在所有生物识别技术中,指纹识别是当前应用最为广泛的一种。
指纹识别对于室内安全系统来说更为适合,因为可以有充分的条件为用户提供讲解和培训,而且系统运行环境也是可控的。由于其相对低廉的价格、较小的体积(可以很轻松地集成到键盘中)以及容易整合,所以在工作站安全访问系统中应用的几乎全部都是指纹识别。

2. 手掌几何学识别
手掌几何学识别就是通过测量使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别,高级的产品还可以识别三维图象。作为一种已经确立的方法,手掌几何学识别不仅性能好,而且使用比较方便。它适用的场合是用户人数比较多,或者用户虽然不经常使用,但使用时很容易接受。如果需要,这种技术的准确性可以非常高,同时可以灵活地调整生物识别技术 性能以适应相当广泛的使用要求。手形读取器使用的范围很广,且很容易集成到其他系统中,因此成为许多生物识别项目中的首选技术。

3. 声音识别
声音识别就是通过分析使用者的声音的物理特性来进行识别的技术。目前,虽然已经有一些声音识别产品进入市场,但使用起来还不太方便,这主要是因为传感器和人的声音可变性都很大。另外,比起其他的生物识别技术,它使用的步骤也比较复杂,在某些场合显得不方便。很多研究工作正在进行中,我们相信声音识别技术将取得重大进展。

4. 视网膜识别
视网膜识别使用光学设备发出的低强度光源扫描视网膜上独特的图案。有证据显示,视网膜扫描是十分精确的,但它要求使用者注视接收器并盯着一点。这对于戴眼镜的人来说很不方便,而且与接受器的距离很近,也让人不太舒服。所以尽管视网膜识别技术本身很好,但用户的接受程度很低。因此,该类产品虽在20世纪90年代经过重新设计,加强了连通性,改进了用户界面,但仍然是一种非主流的生物识别产品。

5.虹膜识别
虹膜识别是与眼睛有关的生物识别中对人产生较少干扰的技术。它使用相当普通的照相机元件,而且不需要用户与机器发生接触。另外,它有能力实现更高的模板匹配性能。因此,它吸引了各种人的注意。以前,虹膜扫描设备在操作的简便性和系统集成方面没有优势,我们希望新产品能在这些方面有所改进。

6. 签名识别
签名识别在应用中具有其他生物识别所没有的优势,人们已经习惯将签名作为一种在交易中确认身份的方法,它的进一步的发展也不会让人们觉得有太大不同。实践证明,签名识别是相当准确的,因此签名很容易成为一种可以被接受的识别符。但与其他生物识别产品相比,这类产品目前数量很少。

7. 面部识别
这是一种相当引人注意的技术,它的性能也经常被误解。关于面部识别,经常有一些夸张的言论,但实际是很难实现的。比较两个静态图象是一回事,在人群中发现和确认某个人的身份而不引起别人的注意,就是完全不同的另一回事了。有些系统宣称能做到后一点,但它们实际上做的是前一种事,这实际并不是生物识别。从用户的角度很容易理解面部识别的吸引力,但人们对这种技术的期望应该比较现实。到目前为止,面部识别在实际应用中还很少成功。但一旦克服了技术障碍,它将成为一种重要的生物识别方法。

8. 基因识别
随着人类基因组计划的开展,人们对基因的结构和功能的认识不断深化,并将其应用到个人身份识别中。因为在全世界60亿人中,与你同时出生或姓名一致、长相酷似、声音相同的人都可能存在,指纹也有可能消失,但只有基因才是代表你本人遗传特性的、独一无二、永不改变的指征。据报道,采用智能卡的形式,储存着个人基因信息的基因身份证已经在我国四川、湖北和香港出现。
制作这种基因身份证,首先是取得有关的基因,并进行化验,选取特征位点(DNA指纹),然后载入中心的电脑储存库内,这样,基因身份证就制作出来了。如果人们喜欢加上个人病历并进行基因化验的话,也是可以的。发出基因身份证后,医生及有关的医疗机构等,可利用智能卡阅读器,阅读有关人的病历。
基因识别是一种高级的生物识别技术,但由于技术上的原因,还不能做到实时取样和迅速鉴定,这在某种程度上限制了它的广泛应用。
除了上面提到的生物识别技术以外,还有通过气味、耳垂和其他特征进行识别的技术。但它们目前还不能走进日常生活。

9.静脉识别
静脉识别,使用近红外线读取静脉模式,与存储的静脉模式进行比较,进行本人识别的识别技术。富士通的PalmSecure™,利用该技术,由离开识别装置的位置,使用近红外线拍摄,与预先存储的静脉模式进行比较从而进行本人识别。

10.步态识别
步态识别,使用摄像头采集人体行走过程的图像序列,进行处理后同存储的数据进行比较,来达到身份识别的目的。中科院自动化所已经进行一定研究。但是制约其发展还存在很多问题,比如拍摄角度发生改变,被识别人的衣着不同,携带有不同的东西,所拍摄的图像进行轮廓提取的时候会发生改变影响识别效果。但是该识别技术却可以实现远距离的身份识别在主动防御上有突出的性能。如果能突破现有的制约因素,在实际应用中必定有用武之地。

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