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生物特征识别技术的现状与发展


受伤, 只要不伤及真皮层, 伤愈后纹线仍能恢复原 状, 如果伤及真皮, 伤愈后形成的伤疤虽然破坏了
纹线, 但伤疤本身也形成了新的稳定特征。
指纹纹线中包含有很多类似于起点、 终点、 分
必须满足以下三个要件: 普遍性、 唯一性和永久
性。所谓普遍性 ,是指任何人都具备的; 所谓唯
一性,是除了本人之外, 其他人没有的特征, 即人
理。
特征识别技术与 I C卡技术的结合, 将生物特征存
人 I 卡中, C 通过对比I C卡中的特征将复杂算法 转化简单算法, 从而减少运算量。
生物特征识别技术潜力无限, 但在它的发展
别中最高的, 与其他生物特征( 如面像、 声纹等) 相比, 虹膜是一种更稳定、 更可靠的生理特征。而
且, 由于虹膜是眼睛的外在组成部分, 因此基于虹
至死亡后尸体腐败以前, 始终没有变化。尽管随 着年龄的 增大, 指纹在外型大小, 纹线粗细上会产 生一些变化, 局部纹线上也可能出现新的特征。 但从总体上看, 指纹是相对稳定的: 即使手指皮肤
些生物特征可以用于身份识别, 包括: 耳形、N , DA
视网膜、 掌纹、 体味、 足迹等等。 三、 生物特征识别技术的发展
所在; 另外由于识别条件的限定, 当未经本人允许 而进行非接触的拍摄时, 常常出现个人隐私问题
的争端。
人们除了对上述生物特征识别方法的研究在
不断向 前推进以 还对指形、 外, 静脉、 体味、 打字习
生物特征识别技术是应用事前记载的某人的
有关身体特征、 行为特征, 确认是否是该人的事
实。生物特征识别技术可广泛用于社会的各个领 域。例如, 一位储户走进了银行, 他既没带银行
随着“.1的曝光率而大幅提高。 91”
一、 生物识别技术 所谓生物识别技术就是通过计算机与光学、
[ 收稿日 期1 20 一 2 2 04 1 - 8
对管理而言, 不担心丢失、 被盗, 保存、 记载情报的 负担小。() 2防伪性能好, 不易伪造或被盗。() 3 随身携带, 随时随地可用。因此与其他识别方法
相比 更具有安全性和保密性。
Байду номын сангаас
万方数据
二、 生物特征识别技术概要与现状 用于生物特征识别的生物信息, 其基本性质
笔迹、 声音、 步态等) 来进行个人身份的识别。 传统的个人身份鉴定的方法是通过该人所具 有的身份标识知识、 身份标识物品来识别。身份 标识知识: 是指对个人识别的知识和记忆系统, 不
可能被盗, 且系统安装容易。但一旦标识知识被
孔, 判断他是不是通缉犯,这就是应用了现代生 物特征识别技术中的“ 面像识别技术” 。
别就很难解决; 与指纹识别不同之处在于面像会
随着表情、 发型、 眼镜、 胡须、 年龄等的变化而发生
别本质差异和非本质差异。
除了以上几种生物特征以外, 还有其它的一
改变, 识别精度将受限制; 而且光线、 背景和姿态 等变化对面像识别的效果也会有或多或少的影 响, 如何消除这些因素的影响是脸像识别的难点
圆环状部分, 总体上呈现一种由里到外的放射状 结构, 由相当复杂的纤维组织构成, 包含有很多相 互交错的类似于斑点、 细丝、 冠状、 条纹、 隐窝等细
节特征, 这些特征在出生之前就以随机组合的方
式确定下来 了, 一旦形成终生不变。虹膜结构的
施管理中。作为最传统、 最成熟的生物特征识别
方式, 指纹有如下两个突出的特点: 人各不同, 指指相异。每个人的手纹不一样
人脸识别技术并非万能, 比如对双胞胎的识
心理等因素的影响,既存在符合点,同时也存在
着差异点。因此样本和检材不可能 1 %相同, 0 0
拒绝识别的可能性也有。
笔迹识别与其他方法相比, 使用者心理抵触 情绪小, 技术成功率高, 价格低; 另外笔迹识别与 现有金融体系的结合而在一定程度也上受到重 视。但识别精度受笔迹影响较大, 它很难自 动甄
生物特征识别技术的现状与发展
熊 肃, 邵义初
( 武汉市公安干部学院侦查系, 湖北 武汉 403) 304
【 容 摘 要l 生物特征识别技术广泛应用于 内 政府、 军队、 银行、 安全防务等领域,其应用快捷,安全可靠, 技术 潜力无限。本文就指纹、 红膜、 面像、 声纹、 笔迹等几个具有代表性的生物特征识别技术的梗概、 长 处和不足进行了 探讨,以期读者更加关注生物特征识别技术,更加期待生物特征识别技术在识别 方法和研究领域方面不断向前发展。 〔 键 词〕 生物信息; 关 特征识别 【 中图分类号〕 D 1 98 [ 文献标识码」 A [ 文章编号162 99 (05 0 一 09 0 17 一 3020 )1 01 一 4
20 年第 1 05 期 总第 7 6 期 一侦查学研究
武汉公安干部学院学报
2 0 N . 0 5 o l S r No 6 e . . 7
J r l ua Pbc utCd 'Clg on oW hn l Scry rs ee u a f ui e i ae o
各不同; 所谓永久性,是指特征不随时间变化而
变化, 即终身不变。
歧、 结合、 小勾、 小眼、 小桥、 短棒、 小点等细节特征 点, 指纹识别中找出相应一定数量的细节特征点
就能进行个人识别。
另外, 生物特征识别技术中有两个重要的指
标, 即拒识率和误识率, 调整这两个值的关系十分
指纹识别具有普遍性、 唯一性、 永久性和安全
不具遗传性, 即使是同卵双胞胎虹膜也各不相同, 且自 童年以后, 虹膜便基本不再发生变化。利用 虹膜识别时, 被识别者只需站在镜头前, 眼睛看着 镜头即可。
同指纹一样虹膜具有普遍性、 唯一性、 永久性
,即使同一个人的每个手指也不相同。每个指纹
除了有形态上的差异之外, 主要指纹线的细节特 征不相符, 每个指纹上细节特征的形状、 数量、 位 置、 角度、 距离等在总体上构成了各种不同的相互 关系, 至使每个指纹都有独特之处, 每个指纹只能
与传统的身份识别手段相比, 生物特征识别
盗或遗忘, 其身份就容易被他人冒充或取代, 此方 法当前广泛在应用, 例如,用户名和密码。身份 标识物品: 是指对个人持有、 掌握的物品。虽然稳
的身份识别技术具有以下优点:1 不易遗忘或 () 丢失。即 对用户而言, 不需要记忆、 持有, 负担轻;
定可靠, 但由于主要借助于体外物, 一旦证明身 份的标识物品被盗或丢失, 其身份就容易被他人
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惯等其他新的生理特征的研究也在不停的探索。
将现代识别技术与传统的识别方法综合使用 是“.1 之后的另一技术发展趋势。如将生物 91”
如, 最近国际上还出现了一种新的生物识别技术:
颅骨识别。与传统基于二维图像的识别技术不 同, 颅骨识别需要在三维空间对识别对象进行处
由于面像识别的非侵犯性, 具有直接、 友好、 方便的特点, 与其他方法相比抵触感小, 不需要特 殊的仪器, 是人们最容易接受的身份鉴别方式。 目 面像识别技术已初步应用在: 前, 证件中的身份 认证; 重要场所中的安全检测和监控; 智能卡中的 身份认证; 计算机登录等网络安全控制等多种不 同的安全领域。
".1事件是生物特征识别技术在全球发 91”
展的一个重要转折点, 它使各国政府更加清楚地 认识了生物识别技术的重要性。传统的身份识别 技术在面临反恐时所表现出来的缺陷, 使得各国 政府在生物特征识别技术研究与应用上开始了大
规模的投资。同时公众对生物识别技术的了解也
冒 充或取代。例如, 钥匙、 证件、 磁卡、 卡等。 I C
性高的优点, 在技术方面的开发也进人了成熟期。
拒识率和误识率均达标, 即使对部分残缺指纹也
重要。拒识率即所谓的错误拒绝, 这个值一高, 方 便利用的频率就低。误识率即所谓的错误接受,
这个值一高, 安全性就低。 目 前一些生物特征识别技术在信息的应用上
可以识别, 识别需要的时间以秒为单位。其不足
模板进行比对。完整的人脸识别系统至少要包括 两个主要环节。首先, 就是要在输人的图象中找
到人脸的位置, 并将人脸从背景中分割出来; 其
美国使用、 参与的企业少、 价格较高, 这些问题都 有待进一步研究。
( 声纹 五)
次, 根据分割后的人脸图象进行特征提取与识别。
声纹识别, 是通过个人声音的差异 自动判断
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膜的身份鉴别系统对使用者来说可以是非接触 的。惟一性、 稳定性和非侵犯性, 使得虹膜识别技
术具有广泛的应用前景。其不足的是: 仪器的大
小问题、 成本问题、 技术问题等。
( 面像 三)
( 手形 四)
美国航空旅航局的飞行员在启动飞机时, 口
袋里测量手形的精密仪器能够通过手掌的特征 ( 手指的长度、 手掌的宽度和厚度) 识别是否是该
起广泛关注, 作为最容易隐蔽使用的识别技术, 人 脸识别成为当今国际反恐和安全防范最重要的手
段之一。我国中科院计算所对人脸检测、 面部特
征提取、 人脸识别与确认等核心技术方面已取得
视。不足的是声调变化或周围的杂音等有改变声
音的可能, 拒识率、 误识率也都高。
( 笔迹 六)
了重大进展, 整体上已达到国外同类产品的先进
卡, 也没有回忆起密码就径直提款, 当他在提款机 上提款时, 一台摄象机对他的眼睛扫描, 然后迅速
而准确地完成了用户身份识别并办理完业务, 这 就是应用了现代生物识别技术中的“ 虹膜识别系
声学等高科技手段密切结合, 利用人体固有的生 理特性,如指纹、 ( 面像、 虹膜等) 和行为特征( 如
统” 。美国91 事件后, .1 反恐怖活动已成为各国 政府的共识, 加强机场的安全防务十分重要。美 国的有些机场能够在拥挤的人群中挑出某一张面
与自 身同一, 而与其他相异。 特征稳定, 终生基本不变。指纹在胎儿发育 到6 个月左右就形成。指纹花纹的类型结构、 细 节特征的总体布局等方面, 从怀胎 6 个月至出生
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