生物识别技术基础概述课件.ppt

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1、生物识别技术基础第1章生物特征识别概述生物特征识别技术是为了进行身份验证而采用自动技术测量其身体特征或个人行为特点，并将这些特征或特点与数据库的模板数据进行比较，完成认证的一种解决方案。人的生物特征是唯一的，生物特征识别技术的基本工作就是对这些基本的、可测量或可自动识别和验证的生理特征进行统计分析。过程大多包括四个步骤：图像获取、抽取特征、比较和匹配。生物特征识别系统捕捉到生物特征的样品，唯一的特征将会被提取并且被转化成数字的符号，这些符号被存储并作为个人的特征模板，模板可能会在识别系统中，也可能在各种各样的存储器中，如计算机的数据库、智能卡或条码卡中，人们同识别系

2、统进行交互，认证其身份，以确定匹配或不匹配。生物特征识别技术是一门利用人的生理上的特征来识别人的科学。和传统方法的不同在于，生物特征识别方法依据的是我们所拥有的东西，是我们的个体特性。1.1生物特征识别技术简介所谓生物识别有的时候也叫生物特征识别，有的时候也叫生物认证，这几个词都是一个含义。是指通过获取和分析人体的身体和行为特征来实现人的身份的自动鉴别，这就是生物识别的基本概念。生物特征分为物理特征和行为特点两类。物理特征包括：指纹、掌形、眼睛（视网膜和虹膜）、人体气味、脸型、皮肤毛孔、手腕/手的血管纹理和DNA等；行为特点包括：签名、语音、行走的步态、击打键盘的力

3、度等。1.1.1基于生理特征的识别技术1.指纹识别指纹识别技术是通过取像设备读取指纹图像，然后用计算机识别软件分析指纹的全局特征和指纹的局部特征，特征点如嵴、谷、终点、分叉点和分歧点等，从指纹中抽取特征值，可以非常可靠地通过指纹来确认一个人的身份。指纹识别的优点表现在：研究历史较长，技术相对成熟；指纹图像提取设备小巧；同类产品中，指纹识别的成本较低。其缺点表现在：指纹识别是物理接触式的，具有侵犯性；指纹易磨损，手指太干或太湿都不易提取图像。2.虹膜识别虹膜识别技术是利用虹膜终身不变性和差异性的特点来识别身份的，虹膜是一种在眼睛中瞳孔内的织物状的各色环状物，每个虹膜都

4、包含一个独一无二的基于水晶体、细丝、斑点、凹点、皱纹和条纹等特征的结构。虹膜在眼睛的内部，用外科手术很难改变其结构；由于瞳孔随光线的强弱变化，想用伪造的虹膜代替活的虹膜是不可能的。目前世界上还没有发现虹膜特征重复的案例，就是同一个人的左右眼虹膜也有很大区别。除了白内障等原因外，即使是接受了角膜移植手术，虹膜也不会改变。虹膜识别技术与相应的算法结合后，可以到达十分优异的准确度，即使全人类的虹膜信息都录入到一个数据中，出现认假和拒假的可能性也相当小。和常用的指纹识别相比，虹膜识别技术操作更简便，检验的精确度也更高。统计表明，到目前为止，虹膜识别的错误率是各种生物特征识别

5、中最低的，并且具有很强的实用性，386以上计算机CCD摄像机即可满足对硬件的需求。3.视网膜识别人体的血管纹路也是具有独特性的，人的视网膜上面血管的图样可以利用光学方法透过人眼晶体来测定。用于生物识别的血管分布在神经视网膜周围，即视网膜四层细胞的最远处。如果视网膜不受损伤，从三岁起就会终身不变。同虹膜识别技术一样，视网膜扫描也是最可靠、最值得信赖的生物识别技术，但它运用起来的难度较大。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:视网膜是一种极其固定的生物特征，因为它是“隐藏”的，故而不易磨损、老化或是为疾病影响；非接触性的；视网膜

6、是不可见的，故而不会被伪造。缺点是:视网膜技术未经过任何测试，可能有损使用者的健康，这需要进一步的研究；对于消费者，视网膜技术没有吸引力；很难进一步降低它的成本。4.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（眼睛、鼻子和嘴的位置以及它们之间的相对位置）来进行识别，用于扑捉面部图像的两项技术为标准视频和热成像技术：标准视频技术通过视频摄像头摄取面部的图像，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较好的光源，即使在黑暗情况下也可以使用。面部识别技术的优点是：非接触性。缺点是：要比较高级的摄像头才可有

7、效高速地扑捉面部图像；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，而且面部识别也是最容易被欺骗的；另外，对于因人体面部的如头发、饰物、变老以及其他的变化可能需要通过人工智能技术来得到补偿；对于采集图像的设备会比其他技术昂贵得多。这些因素限制了面部识别技术的广泛运用。5.掌纹识别掌纹与指纹一样也具有稳定性和唯一性，利用掌纹的线特征、点特征、纹理特征、几何特征等完全可以确定一个人的身份，因此掌纹识别是基于生物特征身份认证技术的重要内容。目前采用的掌纹图像主要分脱机掌纹和在线掌纹两大类。脱机掌纹图像，是指在手掌上涂上油墨，然后在一张白纸上按印，然后通过扫描仪