多小波理论在指纹与手指静脉图像处理中的应用

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1、哈尔滨1：稃人学硕十学位论文第1章绪论1．1生物特征识别研究的背景和意义随着信息技术的高速发展，身份识别技术近年来得到了广泛的重视，并且成为信息安全领域所面临的一个难题。身份认证是保护系统的必要前提，传统的身份识别方式往往采用钥匙、密码、证件、ATM卡或者一些已有的特定的知识作为使用者进入系统内部进行操作的权限，但是这种识别方式存在很多缺陷，例如易忘易丢失，易伪造易修改，易被破解及携带不便等诸多问题。特别对安全性要求很高的场合，原有的认证方式已经不能满足越来越高的安全上的需要，对原有识别方式加以改进迫在眉睫【l训。据估

2、计，全球每年至少约有价值五亿美元的信用卡诈骗案发生，其中包括利用丢失和被盗信用卡的犯罪；十亿美元的移动电话和三十亿美元的ATM诈骗案；因支票冒领可达上亿美元的金额；在美国．墨西哥边境每天可查出3,000件非法入境案件。还有更多的数据表明，有效地鉴定个人身份可以有效地防止犯罪和诈骗、提高办公效率、节约资源，将对社会和经济产生重大的意义。特别在“9·11”事件之后，美国的爱国者法案，边境签证法案和航空安全法案都要求必须采用生物识别技术作为法律实施保j,IT[5,61。这意味着以生物特征识别为主的身份鉴别技术登上了历史的舞台

3、，并将得到广泛的研究和应用。生物特征识别技术(BiometricIdentificationTechnology)，是指通过计算机利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行身份鉴定的过程，即生物识别系统对生物特征进行取样，提取其唯一的特征并且转化成数字代码，进一步将这些代码组成特征模板，人们同识别系统交互进行身份认证时，识别系统获取其特征并与数据库中的特征模板进行比对，以确定是否匹配，从而决定接受或拒绝该人17’8】。1．2生物特征识别技术简介生物特征识另螃技术可以分为生理特征(Physiologicalcharacte

4、r)和行为特征(Behaviorcharacter)两种，常用的生理特征有指纹、手形、虹膜、脸相等；常用的行为特征有步态、签名、按键力度等；声纹兼具生理和行为的特点，!窒尘堡。!；堡垒兰至：圭兰堡耋圣介于两者之间。制久。l三一{鬟tk-一tH．．L一’图11十种典型的生物特征A．手形识别B．DNA识别C虹膜及视网膜识别D．声纹识别E．指纹识别F签名识别H手掌静脉识别I步态识别J热成像识别K手指静脉识别1．2l几种典型的生物特征识别技术11虹膜识别虹膜是眼睛中瞳孔内的织物状的各色环状物，每个虹膜都包含一个独一无二的基于像

5、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。在识别时，将虹膜依瞳孔中心顺时针分成八个象限区，每个象限区呈45。扇形，红外光照射后，可在屏幕上看到虹膜自瞳孔边缘向外，等距离扩大有八道同心线(白线状)，这就是经数字化后的虹膜纹络特征图。该同心圆线极细，肉眼看几乎看不出差别，但经计算机识别，则变化无穷。据宣称，没有任何两个虹膜是一样的。虽然虹膜技术有着完全无接触和便于使用的优点，但对于盲人和眼疾患者无能为力；设备体积较大，很难将图像获取设备尺寸小型化；因聚焦需要最低报价为4000美元的昂贵摄像头使很多人

6、望而却步。2)掌形识别掌形识别系统，是对每个手指和手指的指关节的尺寸和形状及整只手的尺寸进行三维测量。录入时，使用者只需将手掌放在录入头表面，将五个手指按录入头表面的槽位来摆放，使用者拇指、中指和食指的位置便被确定下来。比对时，当某人把手贴在扫描仪上时，其掌形的图像就与存在数据库中囊昌赫Ⅳ、^j，，土哈尔滨丁程大学硕十学位论文被认可的手形图像相比较。掌形识别有着比对速度快、存储空间小且不能录入率(FTE，FailureToEnroll)低的优点，但同时存在着不可避免的缺点，如录入信息时手掌的与设备的直接接触会带来卫生方

7、面的问题；手的相似性导致不易区分；而且在获取掌形的时候要注意手的摆放位置和角度等问题。3)．人脸识别入脸识别技术的核心技术在于“局部特征分析”和“图形识别算法”，该算法利用了面部各器官及特征部位的方位关系，形成识别参数与数据库中的原有原始参数比较、判断、确认结果。用于捕捉面部图像的两项技术为标准视频和热成像技术。人脸识别的使用固然简便，不需要被动的配合，可以用在某些隐蔽的场合，利用已有的人脸数据库资源，直观方便地核查该人的身份，但其缺点也是显而易见的。人脸的差异性并不是很明显，误识率可能较高；对于双胞胎，人脸识别技术不

8、能区分；人脸的持久性差，例如长胖、变瘦、长出胡须等：人的丰富表情也增加了识别的难度：而且对于如头发、饰物，妆容以及其他变换会对面部产生干扰。由于这些困难，使得人脸识别的准确率不如其他技术。4)视网膜识别⋯视网膜是一些位于眼球后部十分细小的神经(一英寸的1／50)，它是人眼感受光线并将信息通过视神经传给大脑的重要器官。它同胶片的功能