生物識別技術應用分析大探討
來源：$article_from_name$ 2023/10/20 9:18:36 點擊：
指紋
指紋是指人類手指上的條狀紋路，它們的形成依賴于胚胎發(fā)育時的環(huán)境。目前，許多國家都將指紋作為官方采集的個人信息數(shù)據(jù)存入身份識別數(shù)據(jù)庫中，成為司法部門作身份鑒定的一種手段。
作為最傳統(tǒng)、最成熟的生物鑒定技術，指紋有以下兩個突出的優(yōu)點：穩(wěn)定性，從胎兒在6個月時指完全形成到人死后尸體腐爛，指紋的紋線類型、結構、統(tǒng)計特征的總體分布等始終沒有明顯變化；獨特性，至今還找不出兩個指紋完全相同的人。
指紋比對通常采用特征點法，抽出指紋上凸狀曲線的分歧或指紋中切斷的部分(端點)等特點來識別。最近幾年，隨著電子技術的發(fā)展，指紋自動識別的性能已有很大提高，通常情況下，識別一般只需1秒左右，錯誤拒絕發(fā)生率小于2%，錯誤接受發(fā)生率小于0.0001%。
但是，為了提高可靠性，指紋識別設備對手的擺放位置有一定的要求，此外，系統(tǒng)對手指的實際情況也有一定要求，對臟手指或干手指的識別率會降低。
對最終用戶而言，由于目前很多地方指紋已經(jīng)作為個人信息輸入到官方的身份數(shù)據(jù)庫中，在倍加信門 禁 系統(tǒng)中使用，如果管理不善，有泄漏個人信息的風險。
掌形
掌形識別是上世紀八十年代興起的一種技術，對于掌形進行識別的設備是建立在對人手的幾何外形進行三維測量的基礎上的。因為每個人的手形都不一樣，所以可以作為識別的條件。主要通過確定人手的幾個外形上的特征，包括手掌的長度、寬度、厚度和表面積以及手指在不同部位的寬度、手指的長度、手指的厚度和手指彎曲部分的曲率等來實現(xiàn)識別功能。這些數(shù)據(jù)提供了一套獨特的組合關系，保證了識別的快速、準確、可靠。
通常情況下，掌形識別設備錯誤拒絕發(fā)生率約為0.03%，而錯誤接受發(fā)生率為0.1%，系統(tǒng)完成一次識別只需要1秒鐘。
指靜脈
指靜脈識別是一種利用近紅外線照射活體人手指靜脈，通過取得靜脈圖像并進行編碼、認證的技術。醫(yī)學研究證明，人類手指靜脈的形狀具有唯一性和穩(wěn)定性，即每個人的手指靜脈圖像都不相同，同一個人不同的手指的靜脈圖像也不相同；健康成年人的靜脈形狀不再發(fā)生變化，這就為指靜脈識別提供了醫(yī)學依據(jù)。與指紋識別技術相比，其隱藏在身體內部，且要求活體指靜脈，所以被復制或者盜用的機會很小，被檢者心理抗拒性低，受生理和環(huán)境因素的影響小，克服了皮膚干燥、油污、灰塵、皮膚表面異常等因素，原始靜脈影像從被捕獲到數(shù)字化處理，整個過程不到1秒，并具可觸發(fā)的高準確識別率(錯誤拒絕發(fā)生率約為0.01%，錯誤接受發(fā)生率約為0.0001%)等多項重要的特點，使它在高度安全和使用便捷上遠勝于指紋識別技術。
視網(wǎng)膜
視網(wǎng)膜識別原理是通過分析視網(wǎng)膜上的血管圖案來區(qū)分每個人。視網(wǎng)膜掃描是用低強度紅外線照亮視網(wǎng)膜，以拍攝下主要血管構成的圖像。由于視網(wǎng)膜位于眼球的后面，因此采集過程需要用戶高度配合，以保證正確的照亮和對準視網(wǎng)膜，并且要求站在2-3英尺的地方，保持靜止1-2秒的時間。更重要的是被辨識者對視網(wǎng)膜掃描技術的憂慮，擔心會影響眼睛健康。由于這些原因視網(wǎng)膜識別技術并未成為生物識別技術中的主流技術。
虹膜
虹膜是瞳孔周圍的環(huán)狀顏色組織，它有豐富而各不相同的紋理圖案，構成了虹膜識別的基礎。虹膜的形成由遺傳基因決定，人體基因表達決定了虹膜的形態(tài)、生理、顏色和總的外觀。到二歲左右，虹膜就基本上發(fā)育到了足夠尺寸，進入了相對穩(wěn)定的時期。除極少見的反常狀況、身體或精神上大的創(chuàng)傷造成虹膜外觀上的改變外，虹膜形貌可以保持數(shù)十年沒有多少變化，另外，由于虹膜的外部有透明的角膜將其與外界相隔離，因此，發(fā)育完全的虹膜不易受到外界的傷害而產(chǎn)生變化。虹膜識別技術是通過一種近似紅外線的光線對虹膜圖案進行掃描成像，并通過圖案像素位的異或操作來判定相似程度。虹膜識別過程首先需要把虹膜從眼睛圖像中分離出來，再進行特征分析，理論上找到兩個完全相同的虹膜的概率是120萬分之一，這也是目前已知的所有生物識別技術中最為精確的。
虹膜識別因為設備復雜，掃描距離短，以及使用者心理上對健康的擔心，而未能在民用市場大量使用。
面部
面部識別是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉圖像采取一系列相關技術措施，包括人臉圖像采集、人臉定位、倍加信人 臉 識 別預處理、記憶存儲和比對辨識，達到識別不同人的目的。
面部識別設備主要分析臉部形狀和特征，這些特征包括眼、鼻、口、眉、臉的輪廓、形狀和位置關系。因亮度及角度和面部表情各不相同，使得面部識別非常復雜。此外，面部識別系統(tǒng)對光線的直接照射尤其是日光非常敏感，這種情況下錯誤拒絕率會大大上升，有些情況下甚至根本不可能進行識別。
指紋是指人類手指上的條狀紋路，它們的形成依賴于胚胎發(fā)育時的環(huán)境。目前，許多國家都將指紋作為官方采集的個人信息數(shù)據(jù)存入身份識別數(shù)據(jù)庫中，成為司法部門作身份鑒定的一種手段。
作為最傳統(tǒng)、最成熟的生物鑒定技術，指紋有以下兩個突出的優(yōu)點：穩(wěn)定性，從胎兒在6個月時指完全形成到人死后尸體腐爛，指紋的紋線類型、結構、統(tǒng)計特征的總體分布等始終沒有明顯變化；獨特性，至今還找不出兩個指紋完全相同的人。
指紋比對通常采用特征點法，抽出指紋上凸狀曲線的分歧或指紋中切斷的部分(端點)等特點來識別。最近幾年，隨著電子技術的發(fā)展，指紋自動識別的性能已有很大提高，通常情況下，識別一般只需1秒左右，錯誤拒絕發(fā)生率小于2%，錯誤接受發(fā)生率小于0.0001%。
但是，為了提高可靠性，指紋識別設備對手的擺放位置有一定的要求，此外，系統(tǒng)對手指的實際情況也有一定要求，對臟手指或干手指的識別率會降低。
對最終用戶而言，由于目前很多地方指紋已經(jīng)作為個人信息輸入到官方的身份數(shù)據(jù)庫中，在倍加信門 禁 系統(tǒng)中使用，如果管理不善，有泄漏個人信息的風險。
掌形
掌形識別是上世紀八十年代興起的一種技術，對于掌形進行識別的設備是建立在對人手的幾何外形進行三維測量的基礎上的。因為每個人的手形都不一樣，所以可以作為識別的條件。主要通過確定人手的幾個外形上的特征，包括手掌的長度、寬度、厚度和表面積以及手指在不同部位的寬度、手指的長度、手指的厚度和手指彎曲部分的曲率等來實現(xiàn)識別功能。這些數(shù)據(jù)提供了一套獨特的組合關系，保證了識別的快速、準確、可靠。
通常情況下，掌形識別設備錯誤拒絕發(fā)生率約為0.03%，而錯誤接受發(fā)生率為0.1%，系統(tǒng)完成一次識別只需要1秒鐘。
指靜脈
指靜脈識別是一種利用近紅外線照射活體人手指靜脈，通過取得靜脈圖像并進行編碼、認證的技術。醫(yī)學研究證明，人類手指靜脈的形狀具有唯一性和穩(wěn)定性，即每個人的手指靜脈圖像都不相同，同一個人不同的手指的靜脈圖像也不相同；健康成年人的靜脈形狀不再發(fā)生變化，這就為指靜脈識別提供了醫(yī)學依據(jù)。與指紋識別技術相比，其隱藏在身體內部，且要求活體指靜脈，所以被復制或者盜用的機會很小，被檢者心理抗拒性低，受生理和環(huán)境因素的影響小，克服了皮膚干燥、油污、灰塵、皮膚表面異常等因素，原始靜脈影像從被捕獲到數(shù)字化處理，整個過程不到1秒，并具可觸發(fā)的高準確識別率(錯誤拒絕發(fā)生率約為0.01%，錯誤接受發(fā)生率約為0.0001%)等多項重要的特點，使它在高度安全和使用便捷上遠勝于指紋識別技術。
視網(wǎng)膜
視網(wǎng)膜識別原理是通過分析視網(wǎng)膜上的血管圖案來區(qū)分每個人。視網(wǎng)膜掃描是用低強度紅外線照亮視網(wǎng)膜，以拍攝下主要血管構成的圖像。由于視網(wǎng)膜位于眼球的后面，因此采集過程需要用戶高度配合，以保證正確的照亮和對準視網(wǎng)膜，并且要求站在2-3英尺的地方，保持靜止1-2秒的時間。更重要的是被辨識者對視網(wǎng)膜掃描技術的憂慮，擔心會影響眼睛健康。由于這些原因視網(wǎng)膜識別技術并未成為生物識別技術中的主流技術。
虹膜
虹膜是瞳孔周圍的環(huán)狀顏色組織，它有豐富而各不相同的紋理圖案，構成了虹膜識別的基礎。虹膜的形成由遺傳基因決定，人體基因表達決定了虹膜的形態(tài)、生理、顏色和總的外觀。到二歲左右，虹膜就基本上發(fā)育到了足夠尺寸，進入了相對穩(wěn)定的時期。除極少見的反常狀況、身體或精神上大的創(chuàng)傷造成虹膜外觀上的改變外，虹膜形貌可以保持數(shù)十年沒有多少變化，另外，由于虹膜的外部有透明的角膜將其與外界相隔離，因此，發(fā)育完全的虹膜不易受到外界的傷害而產(chǎn)生變化。虹膜識別技術是通過一種近似紅外線的光線對虹膜圖案進行掃描成像，并通過圖案像素位的異或操作來判定相似程度。虹膜識別過程首先需要把虹膜從眼睛圖像中分離出來，再進行特征分析，理論上找到兩個完全相同的虹膜的概率是120萬分之一，這也是目前已知的所有生物識別技術中最為精確的。
虹膜識別因為設備復雜，掃描距離短，以及使用者心理上對健康的擔心，而未能在民用市場大量使用。
面部
面部識別是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉圖像采取一系列相關技術措施，包括人臉圖像采集、人臉定位、倍加信人 臉 識 別預處理、記憶存儲和比對辨識，達到識別不同人的目的。
面部識別設備主要分析臉部形狀和特征，這些特征包括眼、鼻、口、眉、臉的輪廓、形狀和位置關系。因亮度及角度和面部表情各不相同，使得面部識別非常復雜。此外，面部識別系統(tǒng)對光線的直接照射尤其是日光非常敏感，這種情況下錯誤拒絕率會大大上升，有些情況下甚至根本不可能進行識別。
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