單元3 生物識別技術

第三講生物特征識別技術生物特征識別

數(shù)字時代的安全衛(wèi)士

3.1生物特征識別技術概述

1、什么是生物特征識別技術？

生物特征識別技術是基于某人的生理特征或行為特征用自動化的方法予以辨識或認證的技術。目前已利用的生理特征和行為特征包括：（1）生理特征：手指、手掌、眼睛（包括虹膜、視網(wǎng)膜）、面孔等。（2）行為特征：簽字、語音、步態(tài)等。一般來說，DNA不屬于這個范疇生物特征識別：人臉臉部熱量圖指紋手形手部血管分布虹膜視網(wǎng)膜簽名語音2、生物識別技術特點

（1）廣泛性：每個人都應該具有這種特性。（2）唯一性：每個人擁有的特征應該各不相同。（3）穩(wěn)定性：所選擇的特征應該不隨時間的變化而發(fā)生變化。（4）可采集性：所選擇的特征應該便于測量。5人體生物特征的起源于

傳統(tǒng)的身份認證的問題基于知識的身份認證容易忘記容易被盜容易攻擊基于令牌的身份認證容易丟失容易被盜容易偽造知識+令牌6生物特征的評估普遍性

Universality唯一性

Uniqueness恒久性 Permanence易采集性 Collectability系統(tǒng)性能 Performance(achievableidentificationaccuracy,resourcerequirements,robustness)

用戶接受程度 UserAcceptance防欺騙能力 ResistancetoCircumvention常用的生物認證技術(1)指紋指紋認證是目前國內最為成熟的生物認證技術。在古代就被用來代替簽字畫押，證明身份。由于指紋認證具有方便、可靠、非侵害和價格便宜的的特點，已經在許多行業(yè)領域中得到了廣泛的應用，如公司或單位的考勤指紋機，銀行、證券等金融系統(tǒng)的門禁系統(tǒng)，筆記本電腦的指紋識別器，以及犯罪現(xiàn)場的指紋識別等。指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。紋線的起點、終點、結合點和分叉點，稱為指紋的細節(jié)特征點（minutiae）。指紋認證就是通過比較不同指紋的細節(jié)特征點來進行鑒別。由于每個人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區(qū)別，而且終身不變，因此指紋可用于身份認證。（2）人臉人臉識別指利用分析比較人臉視覺特征信息進行身份認證的計算機技術。目前常用于數(shù)碼相機人臉自動對焦和笑臉快門技術、公安刑偵破案、門禁系統(tǒng)、攝像監(jiān)視系統(tǒng)等領域。由于人臉識別是利用可見光獲取人臉圖像信息，不容易引起人的注意而不容易被欺騙，而且在實際應用場景下可以進行多個人臉的分揀、判斷及識別。但是人臉容易受到表情、觀察角度、光照條件（例如白天和夜晚，室內和室外等）、人臉的很多遮蓋物（例如口罩、墨鏡、頭發(fā)、胡須等）、年齡等多方面因素的影響，從而影響識別的準確度。中科院人臉識別技術成功用于奧運會開幕式

8月8日，數(shù)萬名觀眾由國家體育場鳥巢的100多個人臉識別系統(tǒng)快速身份驗證關口有序入場，參加2008北京奧運會的開幕式。據(jù)悉，該驗證系統(tǒng)是由中科院自動化所研制的。（3）手形手形指的是手的外部輪廓所構成的幾何圖形。在手形識別技術中，手形的幾何信息包括手指不同部位的寬度、手掌寬度和厚度、手指的長度等。經過生物學家大量實驗證明，人的手形在一段時期具有穩(wěn)定性，且兩個不同人手形是不同的，即手形作為人的生物特征具有唯一性。而且手形也具有穩(wěn)定性，且比較容易采集，故可以利用手形對人的身份進行認證。手形識別是速度最快的一種生物識別技術，它對設備的要求較低，圖像處理簡單，且可接受程度較高。由于手形特征不像指紋那樣具有高度的唯一性。因此，手形特征只用于滿足中／低級安全要求的認證。（4）掌紋掌紋是指手腕與手指之間的手掌表面上的各種紋線。掌紋與指紋一樣，具有高度的唯一性。掌紋識別就是根據(jù)掌紋的特征信息來進行身份認證。掌紋識別具有采樣簡單、圖像信息豐富、用戶接受程度高、不易偽造、受噪聲干擾小等特點受到國內外研究人員的廣泛關注。但是由于掌紋識別技術起步較晚，目前尚處于學習和借鑒其他生物特征識別技術的階段。（5）聲紋聲紋識別又稱為說話人識別，是根據(jù)語音波形中反映說話人生理和行為的特征的語音參數(shù)進行自動識別說話人身份的技術。所謂聲紋是用電聲學儀器顯示的攜帶言語信息的聲波頻譜。由于人在講話時使用的發(fā)聲器官--舌、牙齒、喉頭、肺、鼻腔在尺寸和形態(tài)方面每個人的差異很大，任何兩個人的聲紋圖譜都有差異，因此可以用于身份認證。同人臉一樣，聲紋的提取可在不知不覺中完成，用戶的接受程度高，不容易被欺騙；而且一個麥克風就可以獲取語音，識別成本低廉。但聲音易受身體狀況、年齡、情緒、噪音等的影響。（6）虹膜眼睛的虹膜是由相當復雜的纖維組織構成，內側與瞳孔相鄰，外側與眼白相鄰。虹膜與手指紋一樣，是獨一無二的，同一個人左右眼的虹膜紋理都不會相互認同。而且虹膜在人的一生中都極其穩(wěn)定，不容易更改。虹膜識別技術是將虹膜的可視特征轉換成一個512個字節(jié)的虹膜代碼，這個代碼模板被存儲下來以便后期識別所用目前，虹膜識別被認為是最佳的生物認證技術，具有識別準確性高、識別速度快、防偽性強的特點。目前，虹膜識別技術在國外已廣泛應用于航空、金融以及政府的反恐領域。但國內成熟的產品還很少，僅限于科學研究。（7）鑒名簽名識別，也被稱為簽名力學辯識，源于每個人都有自己獨特的書寫風格，常分為靜態(tài)識別（離線）和動態(tài)識別（在線）兩種。靜態(tài)識別是通過掃描儀獲取簽名的圖像，分析簽字的靜態(tài)特征，如高度、寬度、交叉、分叉等；動態(tài)識別分析的是筆的移動，例如加速度、壓力、方向以及筆劃的長度，而非簽名的圖像本身。簽名識別和聲音識別一樣，是一種行為測定學。簽名作為身份認證的手段已經用了幾百年了，應用范圍隨處可見，是一種能很容易被大眾接受而且是一種公認的較為成熟的身份識別技術。然而，簽名識別的錯誤接受率很高，幾乎不可能用它進行身份鑒定，一般只用于身份核實。（8）視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜是眼睛底部的血液細胞層。通過視網(wǎng)膜掃描可以捕捉到視網(wǎng)膜的唯一模式。由于視網(wǎng)膜是隱藏在眼睛底部，很難受到磨損，老化等影響，是一種極其固定的生物特征；而且視網(wǎng)膜是不可見的，不會被偽造。因此，視網(wǎng)膜可用于用于身份認證，有人甚至認為視網(wǎng)膜是比虹膜更唯一的生物特征。但是視網(wǎng)膜技術可能會給使用者帶來健康的損壞，而且設備投入較為昂貴，識別過程的要求也高。（9）步態(tài)識別步態(tài)識別是通過人的走路方式來識別人的身份的方法。步態(tài)是指人們行走時的方式。由于每個人在肌肉的力量、肌腱和骨骼長度、骨骼密度、視覺的靈敏程度、協(xié)調能力、經歷、體重、重心、肌肉或骨骼受損的程度、生理條件以及個人走路的“風格”上的不同，導致走路姿勢的不同。人類自身很善于進行步態(tài)識別，在一定距離之外都有經驗能夠根據(jù)人的步態(tài)辨別出熟悉的人。步態(tài)識別就是通過從相同的行走行為中尋找和提取個體之間的變化特征，以實現(xiàn)自動的身份識別。它是一種非接觸的生物特征識別技術，而且不需要人的行為配合，特別適合于遠距離的身份識別。目前已廣泛應用于智能視頻監(jiān)控領域。(10)DNADNA，又稱脫氧核糖核酸，是遺傳信息的載體。生物學家研究表明，人體內的DNA在整個人類范圍內具有唯一性和永久性。因此，DNA識別主要根據(jù)人體細胞中DNA分子的結構因人而異的特點進行身份認證，具有絕對的權威性和準確性。但是DNA必須通過復雜的儀器才能完成提取和識別，而且具有一定的侵害性，接受性。（11）味紋人的身體會散發(fā)出氣味，每個人散發(fā)出的氣味都是不同的。當一個人在一個地點停留，他散發(fā)的氣味分子就留在其周圍，離去后不會馬上消失。丹麥警方把這稱之為"味紋"，并開創(chuàng)了利用"味紋"偵破刑事案件的方法：偵破人員將在犯罪現(xiàn)場采集到的空氣進行過濾、濃縮，然后將這帶有罪犯"味紋"的空氣轉移到一塊清潔無味的布上密封保存，供警犬或電子鼻嗅聞對證。審訊時先讓警犬或電子鼻嗅聞帶有"味紋"的布，然后逐個嗅聞犯罪嫌疑人。當警犬或電子鼻聞到相同的氣味時，就會吠叫或發(fā)出警報。精確度與成本VoiceAccuracycostFaceFingerprintRetinaIrisSignatureHand1.5生物認證技術的應用高端領域：國防，司法，機要機關，電子政務，電子商務低端領域：門禁，考勤，考試，會議等歐盟各國采用的生物識別護照，是利用人面部細節(jié)來認證身份；導彈基地、軍火庫房等要地的門禁或通道控制，核能設施等重要軍事裝備的啟動控制紐約警方采用虹膜認證以防止罪犯隱瞞身份；美全面使用指紋、臉、瞳孔虹膜等生物識別科技來監(jiān)控離境旅客；巴西總統(tǒng)選舉就采用了指紋識別投票器；印度采用的新型ATM提款機只需指紋輸入，不需要輸入密碼；國際語音生物識別巨頭PerSay公司推出一項通過語音就可以重置電子銀行密碼的服務；北京部分公證機構也采用了人臉識別技術來防騙。中國人民銀行規(guī)定所有的金庫安防監(jiān)控系統(tǒng)都要有人臉識別功能指紋門禁管理系統(tǒng)日立ATM-手指靜脈生物特征識別的意義BillGates:以人類生物特征進行身份驗證的生物識別技術，在今后數(shù)年內將成為IT產業(yè)最為重要的技術革命24各種生物特征市場份額的統(tǒng)計生物認證技術市場收入的預測25聯(lián)合國的國際民用航空組織(ICAO)已對188個成員國發(fā)布了航空領域使用生物特征認證技術的規(guī)劃，提出將在個人護照中加入生物特征(包括指紋識別、虹膜識別、面相識別)，并在進入各個國家的邊境時進行個人身份的確認。目前，此規(guī)劃已經在美國、歐盟、澳大利亞、日本、南韓、南非等國家和地區(qū)通過，從2004年底就開始實施了。生物特征識別技術在國外的研究現(xiàn)狀

當前很多國家展開了有關人臉識別的研究，主要有美國，歐洲國家，日本等，著名的研究機構有美國MIT的Medialab,AIlab,CMU（卡耐基-梅隆大學）的Human-ComputerInterfaceInstitute，MicrosoftResearch,英國的DepartmentofEngineeringinUniversityofCambridge（劍橋大學）等。綜合有關文獻，目前的方法主要集中在以下幾個方面：生物認證的起源和發(fā)展生物認證的歷史可以追溯到14世紀，葡萄牙歷史學家若奧·德·巴洛斯記錄了第一例有關指紋作為生物認證來使用的情況，當時中國的商人采用墨水拓取指紋的方式鑒定兒童的身份。在公元前7000年到6000年以前，在古敘利亞和中國發(fā)現(xiàn)：一些粘土陶器上留有陶藝匠人的指紋，中國的一些文件上印有起草者的大拇指指紋，在Jercho古城市的房屋中也發(fā)現(xiàn)留有磚匠一對大拇指指紋的印記。19世紀初，英國科學家威廉?詹姆士?赫歇爾（WilliamJamesHerschel）和亨利?福爾茨（HenryFaulds）通過對大量指紋的收集和研究發(fā)現(xiàn)指紋的兩個重要特征，一是兩個不同手指的指紋不同，另外一個是指紋的式樣終生不改變。并把研究成果于1880年發(fā)表于《自然》上，提出可以利用犯罪現(xiàn)場的指紋來識別罪犯。但遭到政府的拒絕。

在十九世紀九十年代，巴黎警官阿方斯?貝迪永（AlphonseBertillion）提出一種新的認證方法：人體測量學。其基本原則是：每個人的骨骼結構和尺寸都不一樣，并且從20歲起，人的骨骼幾乎保持不變。據(jù)此，貝迪永建議測量身高、坐高、臂長、頭長、頭寬、耳長、耳寬、左中指和左小指的長度、左腳長度等數(shù)十項指標，來區(qū)分個體。這種方法被稱作“貝氏法”，并一直被警方采用。但由于后來在采用“貝氏法”的幾宗案件中發(fā)生了錯誤的鑒定，“貝氏法”便迅速地被人們否定。

后來，英國的弗朗西斯?高爾頓爵士（SirFrancisGalton）應用強大的統(tǒng)計學知識，計算出兩個人有相同指紋的概率是六百四十億分之一。此外，他還對指紋進行了分類，為指紋分析建立了數(shù)學模型，并在1892年出版的《指紋》一書。而他的好友RichardEdwardHenry（理查德·愛德華·享利）警官在高爾頓的研究基礎上，開發(fā)了一個指紋分類系統(tǒng)，即后來大名鼎鼎的高爾頓-亨利指紋分類系統(tǒng)。1901年，該系統(tǒng)被引入倫敦警察廳，并很快在其他國家推廣開來。阿根廷警官胡安?武塞蒂赫同樣受高爾頓啟發(fā)，將指紋技術和貝迪永人體測量學系統(tǒng)結合起來用于識別和刑偵。1892年，他創(chuàng)辦了世界上第一個指紋局，同年利用指紋技術首次成功地破獲了一起案例：一個名為弗朗西斯卡?羅哈斯（FranciscaRojas）的女人殘忍地將她的兩個兒子割喉殺害，同時造成自己受傷的假象，并誣陷給自己的鄰居。不過警方最終在現(xiàn)場找到了她的指印，揭示了真相。從20世紀60年代開始，計算機可以有效地處理圖形，人們開始著手研究利用計算機來處理指紋。特別是20世紀80年代，微電腦、光學掃描等技術的革新，使得指紋識別技術得到了突破性的發(fā)展，許多高效可靠的自動指紋識別系統(tǒng)（AutomatedFingerprintIdentificationSystem，簡稱AFIS）相繼問世。同時生物識別技術也得到了延伸和擴展，發(fā)現(xiàn)了臉像、虹膜、語音、氣味、掌型、靜脈等生物識別特征，并開發(fā)出許多可實際應用的生物識別系統(tǒng)。在我國，指紋、掌紋、臉型、DNA、語音、腳印、行走步態(tài)的認證技術都得到了應用，并在偵查破案領域中發(fā)揮著重要的作用。但其他生物特征的認證在我國尚屬空白，在國外卻已經開始重視，并取得一定的成就。生物認證的基本工作原理1注冊模塊功能：完成用戶生物特征數(shù)據(jù)的捕獲、提取和存儲。注冊：通過傳感器裝置捕捉到原始的生物特征數(shù)據(jù)噪音數(shù)據(jù)的處理:數(shù)字信號處理技術，來去除數(shù)據(jù)中無關噪聲或者增強其中的重要特征;常采用的方法主要有：去噪、分塊、增強、幾何變換等特征提?。禾崛√卣鼽c，編碼，創(chuàng)建特征模板質量分數(shù):反映特征提取的成功程度，與注冊有關注冊失敗率FTE注冊的方式:在注冊的時候附加一些數(shù)據(jù)（如口令）來惟一確定一個注冊個體；對注冊辦公室和辦公人員嚴格要求以防止人為欺騙；采用多方法的注冊方式減少注冊失敗率。

存儲：系統(tǒng)模板數(shù)據(jù)庫存儲方式：集中、分散注冊失敗率FTE（Failuretoenrollrate)注冊時產生的所有樣本中被拒絕的比例衡量系統(tǒng)的注冊性能臉部、手部、語音的注冊失敗率最低，而指紋最高。2匹配模塊功能：用一定的匹配算法把認證目標的生物特征模板和數(shù)據(jù)庫中的模板進行比對。兩種情況：驗證(Verification)鑒別(Identification)驗證驗證就是證明一個人的身份即回答“我是某人嗎？”的問題。匹配模塊只需要將認證目標的生物特征模板與數(shù)據(jù)庫中認證目標的模板進行比對，也就是1：1比對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫1010110…1010110…1010110…兩者是否匹配（1：1）特征提取特征提取YesNo注冊驗證(Verification)AmIwhoIclaimtobe?驗證（續(xù)）鑒別前提是不知道認證目標的身份鑒別是鑒定一個人的身份即回答“我是誰？”的問題。需要與數(shù)據(jù)庫中所有的模板進行比對（1：n比對），從而獲得該認證目標的身份系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫1010110…1010110…1010110…兩者是否匹配（1：n）特征提取特征提取YesNo注冊DoyouknowwhoIam?鑒別(Identification)1010110………1010110…鑒別（續(xù)）匹配原則:足夠有效原因：系統(tǒng)在用戶每次出示生物特征時采集到的特征數(shù)據(jù)是不同的；系統(tǒng)使用的是用戶的生物特征的典型數(shù)據(jù)，并非生物特征的完整記錄模糊匹配：“足夠有效”匹配分數(shù)：0%－100%，用來表示模板之間的相似程度3判定模塊功能：最終對是否匹配做出“是”或“否”的結論方法：給質量分數(shù)和匹配分數(shù)各設置一個閾值當兩個分數(shù)都大于閾值時，就認為匹配成功。如果達到了質量閾值而沒有達到匹配閾值，則認為匹配失?。蝗绻|量閾值沒有達到，那么就認為數(shù)據(jù)的質量太差，系統(tǒng)可以拒絕匹配，并要求重新輸入新數(shù)據(jù)。生物認證系統(tǒng)的衡量指標注冊失敗率FTE錯誤接受率FAR錯誤拒絕率FRR交叉錯判率CER錯誤接受率FAR（FalseAcceptRates）

指系統(tǒng)接收冒名頂替者的概率FAR越小，安全性越高一般是10萬分之1到百萬分之1為可接受范圍錯誤拒絕率FRR（FalseRejectRates）

指系統(tǒng)拒絕授權個人的概率。FRR越大，安全性越高問題：FRR越大，越容易被誤判拒絕FAR和FRR的說明FAR與FRR是相互制約的關系如果FRR減小，F(xiàn)AR就會增大；如果FAR減小，F(xiàn)RR就會增大。對安全性能要求較高的應用場合，生物認證系統(tǒng)需要較小的FAR，因為授權用戶被拒絕造成的損失要小于非授權用戶被接收造成的損失。交叉錯判率CER(CrossoverErrorRates)FAR與FRR兩條曲線相交點的錯誤率稱為系統(tǒng)的交叉錯判率表征了生物認證系統(tǒng)總體誤判率的大小，反映了系統(tǒng)的準確度。對于生物認證系統(tǒng)來說，最好的情況就是CER和FAR越小越好。模板數(shù)據(jù)庫的管理模板的安全性模板數(shù)據(jù)庫安全：令牌、私鑰模板傳輸過程中的安全：安全的網(wǎng)絡通道或安全的傳輸方式模板撤銷問題模板無法撤銷：為什么？解決方法：在生物特征模板中摻入可以被撤銷更換的其他因素指紋識別技術

指紋識別主要根據(jù)人體指紋的紋路、細節(jié)特征等信息對操作或被操作者進行身份鑒定，是目前生物檢測學中研究最深入，應用最廣泛，發(fā)展最成熟的技術。

1、指紋的固有特性

（1）確定性。每幅指紋的結構是恒定的，胎兒在4個月左右就形成指紋，以后就終身不變。（2）惟一性。兩個完全一致的指紋出現(xiàn)的概率非常小。（3）可分類性。可以按指紋的紋線走向進行分類。

2、指紋的特征

指紋識別主要從兩方面展開：總體特征和局部特征。

總體特征

（1）紋形：可分為斗形、弓形、螺旋形三大類。（2）模式區(qū)：是指指紋上包括了總體特征的區(qū)域，從此區(qū)域就能分辨出指紋是屬于那一種類型的。有的指紋識別算法只使用模式區(qū)的數(shù)據(jù)，而有的則使用所取得的完整指紋。

（3）核心點：位于指紋紋路的漸進中心，它在讀取指紋和比對指紋時作為參考點。有的算法只能處理和識別具有核心點的指紋。（4）三角點：位于從核心點開始的第一個分叉點或者斷點，或者兩條紋路的會聚處、孤立點、轉折處，或者指向這些奇異點。三角點提供了指紋紋路的計數(shù)跟蹤的開始之處。（5）紋數(shù)：是指模式區(qū)內指紋紋路的數(shù)量。在計算指紋的紋數(shù)時，一般先連接核心點和三角點，這條連線與指紋紋路相交的數(shù)量即可以認為是指紋的紋數(shù)。

局部特征

局部特征是指指紋上節(jié)點的特征，這些具有某種特征的節(jié)點稱為特征點，這些特征點提供了指紋惟一性的確認信息。（1）終結點：條紋路在此終結。（2）分叉點：條紋路在此分開成為兩條或更多的紋路。（3）分歧點：兩條平行的紋路在此分開。（4）孤立點：一條特別短的紋路，以至于成為一點。（5）環(huán)點：一條紋路分開成兩條后，立即又合并成一條，這樣形成的小環(huán)稱為環(huán)點。（6）短紋：一條較短但不至于成為一點的紋路

3、指紋識別的幾何基礎

脊線：在指紋圖象中，具有一定寬度和走向的紋線稱為脊線。根據(jù)脊線分布的位置和走向以及它們的形狀，脊線可分為內部脊線、外圍脊線和根基脊線三類。（1）內部脊線：居于指紋的中心部位，主要有箕形、環(huán)形、螺旋形、弧形或混合形的脊線組成。（2）外圍脊線：從上部和左右兩側包繞著內部脊線，主要有弓形線組成。

（3）根基脊線：分布在內部脊線的基底部位，主要由弧度較小的波浪線或不大平坦的直紋線組成。三類脊線常匯合在一處，構成三角狀，稱之為三角區(qū)，每幅指紋圖象中一般有一到兩個三角區(qū)。脊線的中心定點稱為指紋的中心點，中心點與三角區(qū)是指紋識別中兩個非常重要的特征。

4、采集指紋圖象的三種技術（1）光學技術優(yōu)點是設備價廉，有較高的分辨率，缺點是設備光程長，尺寸大。（2）硅技術(電容技術）優(yōu)點是在較小的表面上獲得較好的圖象，缺點是芯片昂貴、電容采集頭易受干擾，可靠性不高。（3）超聲波技術超聲波技術的特點：超聲波的能量被控制在對人體無損的程度，分辨率與光學指紋采集設備接近，成本已降到可接受的程度，超聲波技術產品可能達到最好的精度。

5、指紋識別過程指紋識別技術主要涉及指紋圖像采集、指紋圖像處理、特征提取、保存數(shù)據(jù)、特征值的比對與匹配等過程。（1）圖象預處理首先，通過指紋讀取設備讀取到人體的指紋圖像，并對原始指紋圖像進行初步處理，使之更清晰。圖像預處理包括兩個步驟—圖像分割與圖像增強。圖象分割：分割器讀輸入的指紋圖，并在不損失有用指紋信息的基礎上產生一個比原圖象小的指紋圖片。圖象增強：用于增強分割后的指紋圖，提高圖象質量。

（2）特征提取一個高質量的圖象被拾取后，需要許多步驟將它的特征轉換到一個復合的模板中，這個過程稱為特征拾取過程。該步驟將灰度指紋圖轉換成黑白圖象，然后通過指紋識別算法形成幾百字節(jié)的指紋特征數(shù)據(jù)。這是一種單方向的轉換，可以從指紋轉換成特征數(shù)據(jù)，但不能從特征數(shù)據(jù)轉換指紋，而且兩枚不同的指紋不會產生相同的特征數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)通常稱為模板。

（3）特征匹配用特征提取獲得的特征點去匹配數(shù)據(jù)庫中的模板，判斷是否為同一手指的兩幅紋理圖。通過計算機模糊比較的方法，把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果。

6、指紋識別的驗證和辨識就應用方法而言，指紋識別技術可分為驗證和辨識。

驗證就是通過把一個現(xiàn)場采集到的指紋與一個已經登記的指紋進行一對一的比對來確認身份的過程。

辨識則是把現(xiàn)場采集到的指紋同指紋數(shù)據(jù)庫中的指紋逐一對比，從中找出與現(xiàn)場指紋相匹配的指紋。

7、指紋識別技術特點（1）指紋識別的優(yōu)點

a.指紋是人體獨一無二的特征。

b.可采集的指紋多，最多可達10個，而且每個指紋都是獨一無二的。

c.掃描指紋的速度快，使用非常方便。

d.指紋與采集頭直接接觸，讀取特征方法可靠。

e.指紋采集頭體積小，價格低廉。

（2）指紋識別的缺點

a.某些人或某些群體的指紋特征很少，故而很難成像。

b.有些人害怕將指紋記錄在案。

c.每一次使用指紋時，都會在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕，而這些指紋痕跡存在被用來復制指紋的可能性。

8、指紋識別系統(tǒng)的應用領域（1）計算機系統(tǒng)及信息安全方面計算機系統(tǒng)安全。系統(tǒng)使用者身份認證。系統(tǒng)使用授權網(wǎng)絡遠程登錄及授權信息加密電子商務應用數(shù)字證書

（2）金融行業(yè)交易、清算授權指紋信用卡指紋ATM系統(tǒng)指紋儲蓄系統(tǒng)被保險人認證內部系統(tǒng)及信息加密

（3）其他政府及機構社會治安管理社會保險及救濟醫(yī)療衛(wèi)生教育系統(tǒng)政府信息化工程軍隊及公安國防系統(tǒng)中的應用（4）卡、證的身份認證（5）指紋識別門票系統(tǒng)（6）指紋識別考勤

虹膜識別虹膜識別技術是基于在自然光或紅外光照射下，對虹膜上可見的外在特征進行計算機識別的一種生物識別技術。

1、虹膜識別的特性（1）惟一性高。由信息組合的復雜性決定。同卵雙胞胎的虹膜紋理信息不同，同一個人左右眼的虹膜紋理也不同。

（2）穩(wěn)定性高。虹膜紋理在胎兒7個月時已形成，出生6-18個月后終身不變，不隨年齡、職業(yè)、生活方式的變化而變化，不被污染，不會磨損，不因疾病改變紋理結構。（3）抗欺騙性強。不能人工仿造或手術仿造他人虹膜組織，使用克隆技術也不能復制。虹膜不留印跡，不會因痕跡殘留導致他人非法獲取特征信號。（4）可采集性強。虹膜具有可見外形，可從一定的距離處采集信號，不需用戶接觸設備，可在無光照情況下進行采集。2、虹膜識別的應用可以用于身份鑒別，如在銀行取款、網(wǎng)上購物、抓捕逃犯、ATM自動取款等應用領域，可以準確識別行為人的真實身份，確保操作者的安全性和可靠性。

3、虹膜識別技術的優(yōu)缺點（1）優(yōu)點

a.便于用戶使用。

b.可能會是最可靠的生物識別技術。

c.用戶位于設備之前，無須物理接觸。（2）缺點

a.仍未進行唯一性的認證。

b.很難將圖象獲取設備小型化。

c.攝像頭價格昂貴。

d.鏡頭可能使圖象畸變而使可靠性降低。

e.黑眼睛極難讀取。

f.需要一個較好的光源。

視網(wǎng)膜識別

1、視網(wǎng)膜識別的優(yōu)點（1）精確度高，錯誤接受率（FAR）低于百萬分之一。（2）生物識別樣本穩(wěn)定。（3）難以偽造。（4）使用者不需要和設備直接接觸。（5）記憶模板較小。

2、缺點使用較困難，消費者感覺不好，成本高。

人臉識別

1、捕捉面部圖象的兩項技術（1）視頻技術（2）熱成像技術

2、面像識別的特點及主要功能

主要特點面像識別技術能適應于檢測處于復雜背景中任何位置的不同大小的人臉，可以面向復雜背景的多級、多尺度、多角度人臉進行檢測跟蹤。具有自動的形狀抽取能力，可應用于性別判別、表情識別、三維姿態(tài)復原及人臉重建等方面；具有識別速度快、同等條件下誤認率和拒認率低、無須學習等特點。

主要功能：

（1）面像檢測和識別（2）面像數(shù)據(jù)摸板化和檢索（3）面像跟蹤（4）通過真人識別功能來防欺詐（5）可以進行圖像評價

3、面像識別技術的應用領域及典型應用

應用領域身份確認與人員檢索：可用于電腦、網(wǎng)絡安全、銀行業(yè)務、智能卡、訪問控制、邊境控制等領域。身份證：可用于選民登記、身份證、護照、駕駛執(zhí)照、工作證等。計算機保護系統(tǒng)：利用面像特征識別用戶，保護計算機信息。犯罪嫌疑人識別系統(tǒng)：應用于臉部照片登記系統(tǒng)，事件后分析系統(tǒng)。遠距離身份識別：應用于監(jiān)視、監(jiān)控、閉路電視、交通管理、敵友識別等。

典型應用身份鑒定（一對多的搜索）身份確認（一對一的比對）監(jiān)控和監(jiān)視

4、面像識別的優(yōu)缺點（1）優(yōu)點：易于使用，非常適合隱蔽進行面像采集；可直觀比對，以核查某人身份。（2）缺點：面部的位置和周圍的光環(huán)境可能影響系統(tǒng)的精確性，采集圖象的設備昂貴。76人臉識別的過