基于多手指指纹识别的身份验证方法分析

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1、硕士论文基于多手指指纹识别的身份验证方法研究1．1．2生物识别技术的概念及要求所谓生物识别技术就是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。因为这些特征是每个人所独有的，其他人无法复制取代，用它们来识别人的身份，显然比使用口令或信物的方式要安全的多。但并不是所有的人体特征或动作都能用于身份识别。生物特征识别具有以下几个特剧3】：(1)广泛性即每个人都应该具有这种特征。(2)唯一性每个人拥有的该项特征各不相同，独一无二。(3)稳定性该特征不随时间、外界条件变化。(4)可采集性所选择的特征应便于测量。然而，在实际操作中，仅仅满足上述四个条件还是不够的，还需要考虑到以下

2、问题㈤：(1)系统整体的性能，也就是说采用这种特征来识别人的身份，速度、精度以及系统的鲁棒性是否能够达到指标要求；(2)采用这种生物特征人们是不是可以接受，是否干涉了人的隐私或对人体有伤害，以及对用户而言，是否操作方便等等。因此一个使用的生物识别系统应具备以下特征：(1)用于识别的生物特征可以被人们所接受；(2)可以方便地获取这些生物特征；(3)系统的识别精度和速度能够满足应用需求；(4)对于各种欺骗手段，系统应有足够的适应性。1．1．3生物识别系统的组成从本质上而言，生物识别系统就是一个通过验证人的生理特征或行为动作来识别人的身份的模式识别系统。一个通用的生物

3、识别框图如图1．1．1所示。从逻辑上，该系统可以分为登记和认证两大模块。登记模块是把人体的生物特征存入识别系统，在这个阶段，首先利用采集器获取人体特征产生表征特征的原始信息，为了方便后续的匹配过程，这些原始信息一般需要进行进一步处理，压缩信息量，提取最有效的部分(称之为模板Template)，最后根据不同应用的需要，将模板存入数据库或用户Ic卡上。认证模块用于在访问控制中验证人的身份。在这个阶段，同样需要用特征采集器来获取人体的生物特征，然后使用类似于登记模块中的处理方法，用一种更紧凑的形式来描述获取的信息。最后匹配子模块使用模板数据库中的模板与获取的压缩生物特

4、2硕士论文基于多手指指纹识别的身份验证方法研究征比较，输出判断结果。图1．1．1通用生物识别流程1．1．4生物识别系统的工作模式指纹识别系统有两种工作模式，即身份验证模式和身份识别模式pJ。身份验证的目的是确认用户声称的身份是否与其真实身份一致，即回答“他是某人吗?”这样一个问题。验证通过把一个现场采集到的指纹与一个已经登记的指纹进行一对一的比对，来达到确认身份的县的。作为验证的前提条件，他或她的指纹必须在指纹库中已经注册。指纹以一定的压缩格式存贮，并与其姓名或其标识(ID，P跗)联系起来。随后在比对现场，先验证其标识，然后，利用系统预存的指纹与现场采集的指纹比

5、对来证明其标识是合法的。身份验证可以应用于网络信息安全领域，如电子商务中的身份验证等。这种验证是应用系统中使用得较多的方法。图111．2给出了身份验证的过程示意图。硕士论文基于多手指指纹识别的身份验证方法研究图例———_+验证——_．一登记1．输入m2．出示指纹3．计算特征值4．保存Ⅲ与特征值5．取出相应的指纹特征值6．比对两个指纹特征值图1．1．2一对一指纹登记与验证系统示意图身份识别的目的是识别出用户的真实身份，即回答“他是谁?”的问题，是一个一对多的匹配过程。身份识别将现场采集到的指纹同指纹数据库中的指纹逐一对比，从中找出与现场指纹相匹配的指纹。识别主要应

6、用于刑事侦察等传统领域的身份识别，一个不明身份的人的指纹与指纹库中有犯罪记录的人的指纹进行比对，以此确定此人是否曾经有过犯罪记录。图1．1．3给出了身份识别的过程示意图。图例———-+验证——_．一登记1．输入D2．出示指纹3．计算特征值4．保存m与特征值5．逐一比对6．匹配时输出m图1．1．3一对多指纹登记与辨识系统示意图验证和识别在比对算法和系统设计上各具技术特点[71：34硕士论文基于多手撂指纹识别的身份验证方法研究(1)验证系统一般只考虑对完整的指纹进行比对，而识别系统要考虑残纹的比对。(2)验证系统对“比对算法”的速度要求不如识别系统高，但更强调易用性

7、，而在识别系统中，由于需要在大量数据中寻找匹配，因此一般要使用分类技术来加快查询的速度。(3)对于身份验证系统来说，如何定义是否匹配，即阈值的选取，是一个重要问题。因为系统只给出两种可能答案：是与不是，如果阈值较大，真正的用户可能会被系统拒绝，如果阈值较低，又识别不出冒充者。1．1．5生物识别系统性能评价生物识别系统作为一种典型的模式识别系统，它的输出不可能像基于信物或口令的系统那样，给出一个绝对正确与否的答案，而是一个有一定置信度的结果。因此就有可能出现两种错误判断，一是把正确的匹配当成错误的而拒绝，用拒真率(FalseRejectRate，FRR)表示，另一

8、种则是把原本不匹配的当成