生物特性识别技术
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生物特性识别技术范文第1篇
关键词：生物特征识别技术；身份识别；应用
中图分类号：D918.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）08-0044-02
1 生物特征识别技术
美国好莱坞电影中经常会涉及到许多高科技的情节，比如某人要到某一重要的场所（实验室、机房或者博物馆等），一般没有钥匙，而是通过指纹录入、虹膜扫描、声音识别、人脸识别等方式来确认身份。电影中的这些高科技元素经常会让我们惊叹不已，其实这些利用人体生物特进行验证和识别人物身份的高科技技术就是生物特征识别技术。其中这种技术主要是通过运用计算机、声学、光学、生物统计学、生物传感器等技术相互配合，并通过利用人体的行为特征比如声音、步伐、笔迹等和指纹、人脸和虹膜等固有生理特征等进行鉴别人们身份的一种技术。
2 生物特征识别技术的发展过程
早在公元前7 000年前～公元前6 000年前，在古中国和古叙利亚，人们就用指纹进行身份验证，具体可以追溯到古埃及人通过测量人的尺寸进行鉴别人的身份。而现在的生物特征识别技术主要是运用计算机技术实现的。其中在20世纪60年代，因为计算机技术能够进行处理图形，所以人们开始探究利用计算机技术进行处理指纹，从此，基于计算机技术的自动指纹识别系统的研究和应用在世界上的许多国家展开。我国的生物特征识别最早发展的也是指纹识别技术，早在20世纪80年代初就开始了研究。20世纪90年代，我国开始对人脸识别、虹膜识别、掌形识别等生物特征识别技术进行研究，并且在部分领域取得了国际领先的研究成果。最近几年，我国的生物特征识别技术发展很快，已经达到了较高的水平。由于奥运和公安保卫的需要，生物特征识别技术受到了国家的高度重视，许多大专院校、科研院所都参与了生物特征识别技术及其应用的研究。以国内顶级科研单位和著名高校的生物特征识别科研成果为依托，一批生物特征识别领域的高新技术公司也迅速发展起来。生物特征识别设备也从早期的仅限于安全级别较高的场所和军事用途，逐渐应用于商业领域，如出入口控制、考勤管理等。目前，生物特征识别技术可广泛用于政府、军队、银行、电子商务和安全防务等多个领域。
3 几种常用的生物特征识别技术
利用生物特征来进行个人身份识别， 其不需要携带如智能卡样的东西，也不需要记住身份证号以及密码等一系列的数字，而用于证明自己的就是自己本身，利用生物特征识别身份不仅不会出现丢失、遗忘，而且也很难进行造假。是目前最为方便和安全的识别技术，得到了各个国家的普遍重视和大力发展。目前，国内外研究的生物特征识别技术有指纹、手型、掌纹、静脉、虹膜、视网膜、耳廓、语音、步态以及人脸等识别技术。这里介绍几种常用的生物特征识别技术及其应用情况。
3.1 指纹识别技术
指纹识别技术通常采用特征点法，抽出指纹上山状曲线的分歧点或指纹中切断的部分（端点）等特征来识别。特征点是一个三维向量，包含了位置和方向等信息。在特征点法的识别中，手指按压或流汗、指纹线的愈合和伤痕对识别影响不大。
每个人的指纹都是不同的，两个人之间没有相同的指纹，同时由于指纹与其他生理特征或者行为特征相比更容易获取，所以指纹识别技术应用是非常广阔的。在现代社会中，指纹识别技术最早应用在公安刑侦领域中，后逐渐被应用到军队、武警以及民用领域中。目前指纹识别技术已经成为国际公认的应用最为广泛、价格低廉以及使用最为方便的生物特征认证技术之一。但是目前指纹识别也存在着一定的安全隐患，因为在每一次使用指纹时都会在指纹采集头上留下指纹痕迹，而这些指纹痕迹很容易被非法分子复制。
3.2 手掌静脉识别技术
手掌静脉身份识别就是通过近红外线读取手掌静脉的模式数据，与预先登记的手掌静脉数据进行对比，确认本人身份的生物识别技术。由于静脉比动脉更接近于皮肤，当红外线照射手掌时，更容易读取信息。此外，静脉中的红血球具有吸收特定的近红外线的特性，利用这一特性可以实现只读取静脉的功能。当近红外线照射到手掌时，静脉部分会有微弱的反射，从而形成静脉纹路图像。简单地说，就是通过反射回来的近红外线的强弱来识别静脉的位置。
静脉血管位于人体内部，不会轻易被他人所获知，因此非常适合用于个体认证。手掌静脉识别的全过程采用非接触式，简单易行。但由于成本等原因，目前在我国应用还比较少。随着成本的不断降低和技术的成熟性越来越好，相信未来几年这项技术在我国会得到一定程度的推广。
3.3 人脸识别技术
所谓人脸识别， 就是利用计算机分析人脸视频或者图像， 并从中提取出有效的识别信息， 最终判别人脸对象的身份。识别的特征有眼、鼻、口、眉的形状和位置关系，以及脸的轮廓等。人脸识别系统主要包括人脸检测和人脸识别两个环节，其中人脸检测主要是指首先对人脸进行定位和检测，也就是指从输入图像中找到人脸及其位置，从而将人脸从背景中分割出来；而人脸识别主要是对人脸的特征进行提取，识别以及模拟匹配等。
人脸识别技术与其他生物特征识别技术相比，人脸识别由于使用方便，普通的摄像头都能够作为传感器，同时这种技术主要是根据人脸识别软件和算法进行处理，所以其成本低，容易推广，而且也容易被广大人民群众接受。人脸识别相对于指纹识别最大的优点是非接触式的，更加方便与卫生，而且不干扰使用者，不侵犯使用者的隐私权，因此成为目前实际应用广泛程度仅次于指纹识别的生物特征识别手段。尤其是近几年，由于国际反恐和社会安全的需要，世界各国也都加强了人脸识别技术及其应用的研究。2008年我国在奥运会的历史上第一次采用人脸识别技术为之提供安全保障。目前，人脸识别技术可广泛用于人脸识别门禁、人脸识别考勤、公安布控对象监控、车站机场安检以及人脸识别出入境边检等多个领域，甚至我们可以让自己的个人计算机进行人脸识别开机，还可以让自己的手机进行人脸识别解锁。人脸识别技术在实际生活中为人们工作和生活提供极大的便利，比如在北京奥运会期间，运动员不需要门卡以及钥匙，只需要面朝门静立一会，然后房门就能够自动打开，这里就使用了人脸识别技术。
虽然人脸识别技术已经得到了长足的发展和广泛的应用，但是也存在着许多问题，如周围环境的光照问题、人脸的姿态问题、遮挡物问题以及化妆整容问题等，这些都需要技术的不断发展和对问题的深入研究去逐渐解决。
3.4 声音识别技术
声音识别技术是一种非接触的生物特征识别技术，其能够很自然被人们接受，并且人们的行为特征以及心理特征等语音参数会反应在声音的波形中，声音识别就是利用分析使用者的声音的物理特性进行身份识别的技术。声音识别技术主要是通过话筒录入语音，然后通过数字信号处理技术，最后提取使用者声音特征信息并将其保存在数据库中。在使用的过程中主要将采集的声音与数据库中的特征信息进行对比，实现身份识别和身份判断。目前声音识别技术主要应用于语音拨号、声控玩具中等。但是声音识别技术和其他技术相比，由于声音的变化范围太大，所以导致很难进行精确匹配，同时由于声音很容易随着速度、音量以及音质的变化影响采集和对比结果。
3.5 其他生物特征识别技术
目前，除了指纹识别技术和人脸识别技术等常用的几种技术外，现在科学技术人员正致力于研究开发的还有身体气味以及耳朵、心音和行走步态等技术。有趣的是，日本科学家还开发了一项臀部形状识别技术，他们在汽车驾驶座上安装数百个微型压力传感器，汽车内的电脑通过压力传感器采集到的数据即可制作出坐车人的臀部形状数据库，然后与原录入数据库作比对，从而识别驾驶人是否车主。
4 展 望
生物特征识别技术的应用给我们的生活和工作带来极大的便利，但是由于每一种技术都有自身的缺点和优点，都有自己使用的范围，所以采用多种生物特征融合技术可以获得比单一生物特征识别系统更好的识别性能和可靠性，提高系统的安全性。可以预见，多种生物特征识别技术的联合应用将是身份识别领域未来发展的必然趋势，未来的生活将会因为生物特征识别技术而变得更安全、更轻松。
参考文献：
[1] 孙冬梅.裘正定.生物特征识别技术综述[J].电子学报，2001，（1）.
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[3] 马勇.生物特征识别技术在德国护照中的应用及其启示[J].中国安防，2010，（6）.
生物特性识别技术范文第2篇
摘 要：人脸识别技术是当今模式识别和人工智能领域的一个重要研究方向，对于维护国家安全和社会稳定、打击各类犯罪活动具有十分重大的意义。本文介绍了人脸识别技术的概念、发展历史及常用人脸识别方法。并探讨了人脸识别面临的难题，最后对人脸识别未来的发展和应用做一个简要的展望。
关键词：人脸识别；数字图像处理；特征脸
引言：人脸是人类视觉交互中最重要的模式，人脸识别技术(FRT)是模式识别和人工智能领域的一个前沿课题。在新兴的信息安全应用领域，人脸识别技术提供了一种更为安全可靠易用的身份鉴别手段，从而提升整个网络信息系统的安全性能。
1 人脸识别技术概述
人脸识别技术就是通过计算机提取人脸的特征，并根据这些特征进行身份验证的一种技术。人脸与人体的其他生物特征一样与生俱来，它们所具有的唯一性和不易被复制的良好特性为身份鉴别提供了必要的前提。同其他生物特征识别技术相比，人脸识别技术具有操作简单、结果直观、隐蔽性好的优越性.科技情报开发与经济，2008，18（21）：155-157.
生物特性识别技术范文第3篇
【关键词】安防监控；智能建筑；网络化
一、前言
研究安防监控在智能建筑的应用，是为了对安防监控进行进一步的拓展，提高安防监控的技术，将安防监控的使用提高到一个新的层面上，将安防监控作为建筑中的一种主要使用的技术，可以提高建筑的安全性能。他的智能化、数字化、网络化将不断的提高他的质量，同时也增广了他的使用的范围。
二、概述
概述部分主要介绍安防监控的主要的特点，了解安防控制技术的主要操作的原理和安防的概念以及需要遵循的原则。通过对这些内容的了解，才能理解他如何在智能建筑中的使用和应用效果。1、数字化。区别于以往的监控技术，现在的安防监控技术，是数字化的。之前的使用的监控系统是将得到的视频资料进行数字的转化之后，对数字进行信息的传播。现在的安防监控区别于以往，他将得到的数字成像进行计算，得到的数据进行测算。然后将数据进行转化。得到的信息可以在每一个不同的系统进行分享，这样的数字化，得到的数字可以传播更多的信息。进行每一个子平台的信息共享，这样之后，就可以得到一个数字化的平台。数字化带来高效率的传播，带来了快速的监控，同时全方位的监控带来了全面的监控系统。2、网络化特点。现在的监控技术，是在网络时代背景之下的监控技术，因此监控技术就夹杂了网络化的特点。网络化的监控技术，是利用了监控与网络的结合，扩大了监控的范围，将得到的信息进行网上的传播，使得信息的覆盖面更广，于此同时，信息传播的速度更快。在全网共享的时候，得到的数据很多时候都会得到破坏，但是于此同时，数据的传播也会得到一定的扩展。因为数据具有一定的准确度的考验，因此在数据的测算的时候，需要网络化的技术的保护。网络技术的应用使得信息得到了集散式的传播。在传播的时候得到的数据成为了一个更宽广的内容。控制的功能更加完善，也很通用，适用于广泛的用户使用。对数据的处理也更加的快捷和方便。同时，因为网络的特点可以进行不同的信息的共享和综合，就可以在同时满足多用户的应用广的特征。
三、安防监控在智能建筑中的应用
1、生物识别。智能安防就是使用智能的技术对建筑进行监控和保护。安防监控的使用是一种区别于普通监控技术的新型监控，因此他会引用很多的新型技术。其中一种比较特别的是生物识别技术。生物识别技术是利用生物技术进行控制。在生物技术使用的时候，需要将生物的特性应用到实际的监控技术中的设计之中，包括仿生物技术。学习一些动物的特性，对声音的敏感，对图像的敏感，采用先进的识别系统进行与生物特性的结合。生物识别是一种奇特的技术。仅通过对生物的分析就可以得出一定的数据，进而得出结论。它对人体的结构的了解比较透彻，因此会对人进行识别。2、行为识别。行为识别是对人做出的行为的反应，将人的行为进行拍摄之后，对得到的视频进行数字化的解读，得到一定的行为的意义，然后做出结论，理解此时发生的活动所代表的意义。在监控中的一种意义就是对监控范围内的行为的出现进行分析，推导下一步的行为的发生。因为你这种行为的分析还需要更加先进的技术，现在的行为分析还不够好。在设计的时候，装有内置芯片。芯片中输入了很多的行为特征和行为意义。从而帮助监控系统进行识别。3、高清摄像技术。高清摄像技术，是监控的关键。无论是哪一种监控的模式，对于监控的摄像的清晰度的要求都是很高的。因此在提高技术的方面，需要做的一点就是提高高清的摄像的技术。随着摄像技术的逐渐的进步，在监控的发展的过程中，监控得到了进步。监控使用的是高清的摄像的技术，可以进行人脸的更清晰的识别，得到了清晰的画面之后对于实际的监控的影响很大。
结束语
在人们的生活中，监控存在的意义就是对个人财务、对社会秩序、社会安定的保护。因此，监控对于任何建筑的意义都很大。安防监控作为现在的新型的科学技术与传统的控制技术的结合，在建筑的设计和制造中发挥的作用是不可以替代的。他的生物识别、行为识别、高清摄像技术，对于监控的意义更大。将安防监控应用到智能建筑中，利于提高建筑的安全性。
参考文献
[1]叶腾;;浅谈智能小区建设[J];山西建筑;2014年36期[2]2014年智能建筑专业技术系列培训课程[J];IB智能建筑与城市信息;2014年07期
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[4]张培;;安防未来地产关键词?[J];中国公共安全(综合版);2015年05期
[5]陈鹏;纪晔;;监理在建筑智能化系统工程中的作用[A];河南省土木建筑学会2015年学术大会论文集[C];2015年
生物特性识别技术范文第4篇
目前，随着社会、科技、经济、政治等领域的深刻变化和飞速发展，安保的形势越来越严峻，人们越来越关注身份验证识别的安全性，生物识别技术以其独有的优势发挥着越来越重要的作用，尤其是人脸识别技术，在公共安全领域的应用有着重要的意义。
【关键词】人脸识别 公共安全 应用
1 人脸识别概述
随着科技的进步和社会的发展，身份验证识别的安全性越来越引起人们的关注。与传统的持有物验证（如身份证）和信息验证（如密码）有所不同，生物特征识别技术提取生理或行为特征进行身份鉴别。生物特征识别的对象是人本身，无需验证物与验证信息，这就直接决定了这种认证方式更安全、更方便。生物特征识别技术包括：人脸识别、指纹识别、虹膜识别、手掌几何学识别、手掌静脉识别、DNA识别、语音识别、步态识别、笔记识别等等。生物特征是每个人所必备的特征，并且具有可以区分他人的唯一性和在一段时期内特征保持不变的稳定性。随着计算机、数学、生物、光学等科技技术的迅猛发展，生物特征识别己经成为最快捷、安全的身份鉴别解决方案。
人脸识别技术是生物特征识别领域中基于人脸面部特征的识别技术，通过摄像头等采集设备提取人脸面部特征，并通过特征匹配进行身份验证识别。人脸识别与其它生物特征识别一样具有唯一性和不易被复制的良好特性，与此同时又有其独特的优势。
（1）自然性：生活中人类依靠相貌（人脸特征）、身形（步态特征）、语言（语音特征）等表性特征进行身份的识别，而并不是依靠虹膜、指纹等隐形特征。人脸识别技术符合人类视觉的识别方式，识别结果自然并且直观。
（2）性价比高：与指纹、虹膜识别相比，无需特殊的特征采集传感器设备（例如电子压力传感器、红外线采集传感器），仅使用摄像头就可以实现特征采集，这使得应用极为方便，应用范围广。
（3）非接触非配合性：与指纹、虹膜识别相比，不需要用户特意地接触传感器进行特征采集，只需出现在摄像头采集范围内即可采集人脸脸部特征。这种采集方式方便快捷，不易被察觉，具有良好的隐蔽性，尤其适用于信息安全、形事侦破等领域，是当今反恐、安防最受重视的科技手段。
人脸识别系统己经广泛应用于金融、司法、边检、教育、电子商务等领域，并在信息化社会的发展中起到十分重要的作用。人脸识别技术主要有以下几种典型应用。
（1）门禁系统：在住宅区、写字楼、工厂等地方安装人脸识别系统，通过对人脸进行鉴别来控制人员进出的权限，同时也可用于考勤记录、进出人员身份记录。对于保密级别较高的地方还可以结合其它生物识别模式（指纹、虹膜等）、ID卡以及密码信息等多重身份鉴别方式来提高门禁系统的安全性。
（2）证件检验：可用于证件检查（例如身份证、护照、驾照、工作证等）、机场安检口身份检查以及结合犯罪嫌疑人数据库的安检系统等，通过与数据库中的人脸数据信息进行比对确认身份信息，可有效地预防证件伪造、犯罪嫌疑人出入境等情况的发生。
（3）刑事侦缉：视频监控摄像头己经广泛地覆盖了银行、商场、海关、办公楼、地铁站等场所，一旦发生刑事案件，公安机关可以借助人脸识别技术提取视频图像中犯罪嫌疑人的人脸特征，通过比对人脸数据库快速地确认犯罪嫌疑人的身份。
（4）金融商务：通过人脸识别技术辅助验证信用卡、银行卡、金融卡等持卡人的身份，防止非持卡人持卡并获取密码的情况。同时人脸识别还可结合数字密码实现网络支付、计算机客户端登陆、审批授权，从而大大提高了电子商务的安全性。
2 人脸识别技术在公共安全视频监控领域的应用
最近几年，随着人脸识别算法技术的不断提高，人脸识别技术被广泛地应用到了公共安全视频监控领域。同时，很多地方政府为了提高当地的安全管理水平，已经建立了一套人脸识别系统，下面就来具体说下人脸识e技术在公共安全视频监控领域的应用：
2.1 情报领域应用
人脸信息是情报信息的重要来源，情报分析主要是针对各种基础信息的碰撞，并对情报信息进行有效分析，然后把危险扼杀在源头，减少安全事故的发生概率。相关部门通过对人脸的相关信息进行有效分析和对比，能够实现对犯罪分子的有效防控，从而消除恶性案件的发生概率。
2.2 户政应用
随着我国社会经济的不断发展，户政管理业变得越来越严谨。在传统的户籍管理中，由于缺乏先进的管理技术，从而出现了很多问题，其中包括骗领身份证、户籍重复性等问题。但是，目前在户籍管理中，逐渐使用了人脸识别技术，这样避免了骗领身份证等问题的发生。人脸识别技术不仅能够对身份证进行集中对比，而且还能够及时清理异常的户籍信息。与此同时，针对犯罪分子而言，通过人脸识别技术，能够有效识别出犯罪分子的行踪，例如：当地公安部可以把犯罪分子的人脸图像输入到全国数据库中，然后对人脸数据库进行有效对比，最后排查出是否有网上在逃人员套用本地居民户口资料的情况。除此之外，目前各地的宾馆或者街道中都安装了人脸抓怕系统，如果有人员进入到了视频监控中，那么就会及时抓拍到每个人的图像，然后公安部就能够根据人员的活动轨迹和人脸截图输入到人脸识别库中，对其进行重点监控，从而使得公安部对人员进行判断，判断其是否属于在逃人员。
2.3 种族比对应用
人脸识别技术在公共安防视频监控领域的应用中，还有一个比较重要的应用那就是种族对比应用。种族比对应用主要也是采用人脸的抓拍形式，不同的种族人的面部特征也存在很大的差异性。各个地方应该建立种族识别分类器，以方便查找种族人脸的相关信息。种族识别分类器主要是针对大量的人脸特征数据进行有效分析，同时，要针对不同的种族特征信息进行分类，输入多个软分类器，然后再对这些数据进行深入分析，最后由强分类器确定种族，从而实现种族比对应用效果，最终为公安防范体系智能化的建立奠定坚实的基础。
3 结语
当前公共安全业务中，人脸识别技术已涵盖包括出入境管理、户籍、人证核查等领域，但很依赖于图像质量的可靠稳定。为更好地适应公安应用场景，必须寻求综合的解决方案，以满足不同的业务需要。而公安领域对人脸识别技术迫切而广泛的需求，也将进一步推动人脸识别技术智能化的研究和发展。
参考文献
[1]郝新华.人脸识别技术在公安工作中的应用[J].中国公共安全（综合版），2006，08：65-68.
[2]赵士伟，张如彩，王月明.人脸识别技术在公安领域的应用浅析[J].中国安防，2014，15：80-83.
[3]孟繁特.人脸识别关键技术研究[D].哈尔滨工程大学，2012.
生物特性识别技术范文第5篇
Signal and Image Processing for Biometrics
2012，336p
Hardcover
ISBN9783527329786
奈特阿里等编著
英语词汇“biometrics”是由前缀”bio”（希腊文中生命的意思）和”metrics”（意为测量）组成。它的主要目的是对人类进行测量。该术语同时也表示一个学科，它描述了与生命科学相关的数据处理所采用的统计及数学方法。尽管多个科学社团“共享”生物计量学这一词汇，例如医药和生态学，但是，本书基本上以信号和图像处理及算法的形式论述了生物计量学。这会有助于从事数字信号与图像工作的工程师和学生应对此类特殊算法的实施。作者讨论了生物计量学应用中的许多信号与图像处理技术，特别是与手掌特性析取、语音识别，2/3维面部生物计量学、视频监控及其他方法有关的算法。作者在书中的某些章节，提供了Matlab代码，以便读者很容易地再现某些模拟结果。
本书共分15 章：1.生物测量学入门； 2.2维面部识别入门； 3.用于个体识别的面部软生物测量学； 4.面部识别的建模、重构及跟踪； 5.3维面部识别； 6.虹膜生物测量学入门； 7.声音生物测量学：说话人的验证与标识； 8.手掌生物测量学入门； 9.多生物测量学； 10.隐藏生物测量学； 11.生物测量学系统的性能评估； 12.生物测量学的分类技术； 13.数据密码学； 14.可视数据的保护； 15.辩论术中的生物测量学。
本书第1作者是法国巴黎东方大学的教授，他的研究兴趣集中在生物信号处理、生物测量学，建模、模式识别以及多模态压缩上。目前，他负责生物测量学研究小组以及生物测量学国际大师项目。第2作者是同一大学的副教授，他的研究兴趣涉及生物信号、建模、随机过程、多模态压缩和生物测量学。
本书是Wiley《数字信号与图像处理丛书》中的一本。它适合计算机工程和应用数字信号及图像处理专业的大学最后一年级学生、研究生、工程师和研究人员阅读借鉴。
胡光华，退休高工
（原中国科学院物理学研究所）
