信息安全学结课论文

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1、信息安全学结课报告姓名：陈成专业：数学与应用数学院（系）：数学与物理学院学号：20131000667班学号：121132指导教师：左博新指纹及人脸识别技术现状及前景摘要：随着吋代的飞速发展，字符表现出的密码形式已经不能满足人类的需求，人们生活方式越来越复杂，在很多情况下，身份识别是一项相当重要的课题。目前社会上绝大多数的身份认证方式是通过相关证件和密码进行验证，弊端显而易见，比如证件上的照片对于相貌极其相似的双胞胎就难以发挥作用。而且照片也会由于时间的变化而导致与本人的相貌有一定的差距，不利于比对。此外，伪造证件在半今社会屡见不鲜，造成了很大的漏洞，而且

2、密码容易被窃取和破解,指纹识别，人脸识别应运而生，并且指纹及人脸识别在日常生活应用的也越来越广泛。关键字：指纹人脸识别图像处理技术运用隐马尔可夫模首先是对于指纹的说明，指纹是指手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。尽管指纹只是人体皮肤的一小部分，但是它蕴涵着大量的信息。人生来独一无二，没有任何完全一样的两个人的存在，与此同时，每个人的指纹也是独一无二的。这些皮肤的纹路在图案、断点和交叉点上是各不相同的,在信息处理中将它们称作“特征”，这些特征每个人、每个手指都是不同的，而且这些特征自出生之日起终生不变，这就是指纹的唯一性和稳定性，这也为指纹识别技术提供了

3、前提条件。指纹识别技术是利用光电技术、模式识别和计算机图像处理技术，对活体指纹进行采集，再通过分析指纹的局部特征，从中抽取详尽的特征点，保存为指纹数据，并和预先保存的指纹数据进行匹配，从而可靠地确认识别对象的身份。指纹识别技术主要包括：读取指纹图像、指纹图像预处理、指纹图像特征提取、保存和比对。通过指纹读取设备读取到人体指纹的图像，取到指纹图像之后要对原始图像进行初步的处理，降低噪声使之更清晰。然后指纹辨识软件建立指纹的数字表示——特征数据，一种单方向的转换,可以从指纹转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹，而两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据。最

4、后，通过计算机模糊比较的方法，把两个指纹的特征数据进行比较，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果。指纹图像的读取主要利用光学、晶体传感器和其它技术。光学取像依据的是光的全反射原理。光线照到压有指纹的玻璃表面，反射光线由CCD去获得，反射光的数量依赖于压在玻璃表面指纹的脊和谷的深度和皮肤与玻璃间的油脂和水分。光线为方便经玻璃射到谷的地方后在玻璃与空气的界面发生全反射，光线被反到CCD,射向脊的光线不发生全反射,而是被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到别的地方，这样就在CCD上形成了指纹的图像。这些含有微型晶体的平面通过多种技术来绘制指纹图像。电容

5、传感器通过电子度量来捕捉指纹，在半导体金属阵列上能结合大约100000个电容传感器,其外面是绝缘的表面，当用户的手指放在上面时，皮肤组成了电容阵列的另一而。电容器的电容值由于导体间的距离而变化，这里指的是脊和谷相对于另一极之间的距离。另一种胡体传感器是压感式的，其表面的顶层是具有弹性的压感介质材料，它们依照指纹的外表地形（凹凸）转化为相应的电子信号。其他的晶体传感器还有温度感应传感器，它通过感应压在设备上的脊和远离设备的谷温度的不同而获得指纹图像。超声波扫描被认为是指纹取像技术中非常好的一类。很像光学扫描的激光，超声波扫描指纹的表面紧接着接收设备获取了其

6、反射信号，测量它的范围，得到脊的深度，不像光学扫描。积累在皮肤上的脏物和油脂对超音速获得的图像影响不大，所以这样的图像是实际脊地形（凹凸）的真实反映,应用起来更为方便。指纹识别技术也还是存在很大的漏洞的，在提取指纹的过程中可能会因为周围的环境所影响比如手指上存在有伤疤，水滴等等，抑或空气屮水分过高又或者空气干燥都可能会引起识别器的工作不稳定。这就需要对读取的指纹进行的特征提取，这又分为两类特征来进行指纹的验证：总体特征和细节特征。总体特征其中包括了基本纹路图案、模式区、核心点、三角点、式样线、纹数。细节特征又分为:端点、分叉、口形、双叉和桥形等等，这些细

7、节特征统称为节点。指纹识别技术的核心技术是指纹的比对算法。半前期的指纹的采取、识别做完之后就需要跟指纹库屮的现有指纹进行比对得出结论。值得一说的是指纹识别是可以同时一比一或者一比多的识别方式。对比需要考虑当传感器图像尺寸、噪声水平、失真程度、手指扌恩印角度等因素改变吋，识别算法的适应性或程序修改的工作量，这一条暂时没有具体衡量指标。FAR和FRR是一对相互矛盾的技术指标，在大多数“一对一”比对中，如普通的指纹门禁、指纹证件、权限管理与文件保护等指纹应用场合，考虑到指纹的多样性和不易仿冒性，对FAR指标的要求可适当放宽，而把设备的易用性和方便性放在第一位，

8、要求FRR值尽可能地低。但是在“一对多”以及高安全度的应用场合，则要求FAR尽可