定义
所谓生物识别技术就是,通过计算机与光学、声学、生物感测器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性,(如指纹、指静脉、人脸、虹膜等)和行为特徵(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。鉴定方法
传统的身份鉴定方法包括身份标识物品(如钥匙、证件、ATM卡等)和身份标识知识(如用户名和密码)但由于主要藉助体外物,一旦证明身份的标识物品和标识知识被盗或遗忘,其身份就容易被他人冒充或取代。
生物识别技术比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性。生物特徵识别技术具不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点。
发展
生物识别技术主要是指通过人类生物特徵进行身份认证的一种技术,人类的生物特徵通常具有可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点,因此生物识别认证技术较传统认证技术存在较大的优势。
生物识别系统对生物特徵进行取样,提取其特徵并且转化成数字代码,并进一步将这些代码组成特徵模板。由于微处理器及各种电子元器件成本不断下降,精度逐渐提高,生物识别系统逐渐套用于商业上的授权控制如门禁、企业考勤管理系统安全认证等领域。用于生物识别的生物特徵有手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等,行为特徵有签字、声音、按键力度等。基于这些特徵,人们已经发展了手形识别、指纹识别、面部识别、发音识别、虹膜识别、签名识别等多种生物识别技术。
全球市场对生物识别产品的需求在2010年将达到71亿美元。在未来五年,生物识别设备的综合性年增长将率将达到21.3%。指纹生物识别是套用最多,也是套用最早的生物识别技术,在2007年到2012年,此项识别技术将继续是生物识别技术收入主要贡献者。2007年,其产值为13亿美元,预计在2012年将达到27亿美元,年增长率将预计为16%。增长的主要原因是指纹识别设备价格的下降以及政府部门对指纹识别设备的推动和依赖。另外,人脸识别市场将从2007年的4.59亿美元增长到2012年的13亿美元,年增长率为24%。掌型识别在2007年也是增长较大的市场,其产值为2.43亿美元,到2012年掌型识别将达到7.526亿美元。其它生物识别技术如虹膜识别、中间件、多峰形性、声音识别,笔迹识别等的市场规模加在一起为7.29亿美金。预计到2012年将达到23亿美金,年增长率为26%。从地域来看,由于用户对生物识别设备较高的认可和採用,以及大部分的欧洲国家对生物识别设备的引进使得欧洲成为生物识别设备的主打市场。
中国生物特徵识别行业最早发展的是指纹识别技术,基本与国外同步,早在80年代初就开始了研究,并掌握了核心技术,产业发展相对比较成熟。而中国对于静脉识别、人脸识别、虹膜识别等生物认证技术研究的开展则在1996年之后。1996年,现任中国科学院副秘书长、模式识别国家重点实验室主任的谭铁牛入选中科院的“百人计画”,辞去英国雷丁大学的终身教职务回国,开闢了基于人的生物特徵的身份鉴别等国际前沿领域新的学科研究方向,开始了中国对静脉、人脸、虹膜等生物特徵识别领域的研究。
特性
由于人体特徵具有人体所固有的不可複製的独一性,这一生物密钥无法複製,失窃或被遗忘,利用生物识别技术进行身份认定,安全、可靠、準确。而常见的口令、IC卡、条纹码、磁卡或钥匙则存在着丢失、遗忘、複製及被盗用诸多不利因素。因此採用生物"钥匙",您可以不必携带大串的钥匙,也不用费心去记或更换密码。而系统管理员更不必因忘记密码而束手无策。生物识别技术产品均藉助于现代计算机技术实现,很容易配合电脑和安全、监控、管理系统整合,实现自动化管理。
种类
现今已经出现了许多生物识别技术,如指纹识别、手掌几何学识别、虹膜识别、视网膜识别、面部识别、签名识别、声音识别等,但其中一部分技术含量高的生物识别手段还处于实验阶段。我们相信随着科学技术的飞速进步,将有越来越多的生物识别技术套用到实际生活中。
指纹识别
实现指纹识别有多种方法。其中有些是仿效传统的公安部门使用的方法,比较指纹的局部细节;有些直接通过全部特徵进行识别;还有一些使用更独特的方法,如指纹的波纹边缘模式和超音波。有些设备能即时测量手指指纹,有些则不能。在所有生物识别技术中,指纹识别是当前套用最为广泛的一种。
指纹识别对于室内安全系统来说更为适合,因为可以有充分的条件为用户提供讲解和培训,而且系统运行环境也是可控的。由于其相对低廉的价格、较小的体积(可以很轻鬆地集成到键盘中)以及容易整合,所以在工作站安全访问系统中套用的几乎全部都是指纹识别。
手掌几何学识别
手掌几何学识别就是通过测量使用者的手掌和手指的物理特徵来进行识别,高级的产品还可以识别三维图象。作为一种已经确立的方法,手掌几何学识别不仅性能好,而且使用比较方便。它适用的场合是用户人数比较多,或者用户虽然不经常使用,但使用时很容易接受。如果需要,这种技术的準确性可以非常高,同时可以灵活地调整生物识别技术性能以适应相当广泛的使用要求。手形读取器使用的範围很广,且很容易集成到其他系统中,因此成为许多生物识别项目中的首选技术。
声音识别
声音识别就是通过分析使用者的声音的物理特性来进行识别的技术。现今,虽然已经有一些声音识别产品进入市场,但使用起来还不太方便,这主要是因为感测器和人的声音可变性都很大。另外,比起其他的生物识别技术,它使用的步骤也比较複杂,在某些场合显得不方便。很多研究工作正在进行中,我们相信声音识别技术将取得重大进展。
视网膜识别
视网膜识别使用光学设备发出的低强度光源扫描视网膜上独特的图案。有证据显示,视网膜扫描是十分精确的,但它要求使用者注视接收器并盯着一点。这对于戴眼镜的人来说很不方便,而且与接受器的距离很近,也让人不太舒服。所以儘管视网膜识别技术本身很好,但用户的接受程度很低。因此,该类产品虽在20世纪90年代经过重新设计,加强了连通性,改进了用户界面,但仍然是一种非主流的生物识别产品。
虹膜识别
虹膜识别是与眼睛有关的生物识别中对人产生较少干扰的技术。它使用相当普通的照相机元件,而且不需要用户与机器发生接触。另外,它有能力实现更高的模板匹配性能。因此,它吸引了各种人的注意。以前,虹膜扫描设备在操作的简便性和系统集成方面没有优势,我们希望新产品能在这些方面有所改进。签名识别
签名识别在套用中具有其他生物识别所没有的优势,人们已经习惯将签名作为一种在交易中确认身份的方法,它的进一步的发展也不会让人们觉得有太大不同。实践证明,签名识别是相当準确的,因此签名很容易成为一种可以被接受的识别符。但与其他生物识别产品相比,这类产品现今数量很少。
基因识别
随着人类基因组计画的开展,人们对基因的结构和功能的认识不断深化,并将其套用到个人身份识别中。因为在全世界60亿人中,与你同时出生或姓名一致、长相酷似、声音相同的人都可能存在,指纹也有可能消失,但只有基因才是代表你本人遗传特性的、永不改变的指征。据报导,採用智慧卡的形式,储存着个人基因信息的基因身份证已经在中国四川、湖北和香港出现。
製作这种基因身份证,首先是取得有关的基因,并进行化验,选取特徵位点(DNA指纹),然后载入中心的电脑储存库内,这样,基因身份证就製作出来了。如果人们喜欢加上个人病历并进行基因化验的话,也是可以的。发出基因身份证后,医生及有关的医疗机构等,可利用智慧卡阅读器,阅读有关人的病历。
基因识别是一种高级的生物识别技术,但由于技术上的原因,还不能做到实时取样和迅速鉴定,这在某种程度上限制了它的广泛套用。
除了上面提到的生物识别技术以外,还有通过气味、耳垂和其他特徵进行识别的技术。但它们现今还不能走进日常生活。
静脉识别
静脉识别,使用近红外线读取静脉模式,与存储的静脉模式进行比较,进行本人识别的识别技术。工作原理,是依据人类手指中流动的血液可吸收特定波长的光线,而使用特定波长光线对手指进行照射,可得到手指静脉的清晰图像。利用这一固有的科学特徵,将实现对获取的影像进行分析、处理,从而得到手指静脉的生物特徵,再将得到的手指静脉特徵信息与事先注册的手指静脉特徵进行比对,从而确认登录者的身份。
静脉识别系统就是首先通过静脉识别仪取得个人静脉分布图,从静脉分布图依据专用比对算法提取特徵值,通过红外线 CCD摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像,将静脉的数字图像存贮在计算机系统中,将特徵值存储。静脉比对时,实时採取静脉图,提取特徵值,运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特徵,同存储在主机中静脉特徵值比对,採用複杂的匹配算法对静脉特徵进行匹配,从而对个人进行身份鉴定,确认身份。
在巨大的市场发展形势面前,将静脉识别产品嵌入到门禁控制系统中的新一代门禁控制产品正随着前些年的铺垫而日趋成熟。为了谋求门禁系统的智慧型化发展和赶上门禁市场飞速发展的列车,国内拥有静脉识别技术的企业整装待发,谋求爆破式发展。在此基础上开发适合中国市场的系列产品,并成功套用到监狱、计画生育、煤矿、信息安全、金融、教育、社保等行业或部门。而与此同时,众多门禁企业也正以引入“静脉”为门禁市场开闢蓝海。
步态识别
步态识别,使用摄像头採集人体行走过程的图像序列,进行处理后同存储的数据进行比较,来达到身份识别的目的。中科院自动化所已经进行一定研究。 步态识别作为一种生物识别技术,具有其它生物识别技术所不具有的独特优势,即在远距离或低视频质量情况下的识别潜力,且步态难以隐藏或伪装等。 步态识别主要是针对含有人的运动图像序列进行分析处理,通常包括运动检测、特徵提取与处理和识别分类三个阶段。但是制约其发展还存在很多问题,比如拍摄角度发生改变,被识别人的衣着不同,携带有不同的东西,所拍摄的图像进行轮廓提取的时候会发生改变影响识别效果。但是该识别技术却可以实现远距离的身份识别在主动防御上有突出的性能。如果能突破现有的制约因素,在实际套用中必定有用武之地。
人物识别
人物识别,又叫人脸识别,或称人像识别,运用人工智慧领域内先进的生物识别技术,特指利用分析比较人物视觉特徵信息进行身份鉴别的计算机技术。人物识别概述 广义的人物识别实际包括构建人物识别系统的一系列相关技术,包括人物图像採集、人物定位、人物识别预处理、身份确认以及身份查找等;而狭义的人物识别特指通过人物进行身份确认或者身份查找的技术或系统。
人物识别的套用
2010年,物联网产业被定义为战略性新兴产业,并获得各级政府的大力扶持。十二五规划出台后,物联网成为最耀眼的产业明星。
作为物联网技术中的重要组成部分,生物特徵识别技术的套用处在行业快速增长阶段。在本次评选活动中也受到了更多关注。 生物特徵识别技术2001年起在全球範围内发展迅速,全球生物识别市场根据不同的套用主要可分为以下几个方面:电子门禁控制与考勤管理、计算机终端的进入控制、政府及法务部门(人脸识别系统或指纹识别系统)、消费者或商家用于买卖交易及其他多种套用。
人脸识别技术套用在很多领域
1、企业、住宅安全和管理。如人脸识别门禁考勤系统,人脸识别防盗门等。
2、电子护照及身份证。
3、公安、司法和刑侦。
4、自助服务。
5、信息安全。如计算机登录、电子政务和电子商务。
套用範围
生物识别技术可广泛用于政府、军队、银行、社会福利保障、电子商务、安全防务。例如,一位储户走进了银行,他既没带银行卡,也没有回忆密码就径直提款,当他在提款机上提款时,一台摄像机对该用户的眼睛扫描,然后迅速而準确地完成了用户身份鉴定,办理完业务。而该营业部所使用的正是现代生物识别技术中的“虹膜识别系统”。美国9.11事件后,反恐怖活动已成为各国政府的共识,加强机场的安全防务十分重要。
签证套用
生物识别技术主要是指通过人类生物特徵进行身份认证的一种技术,这里的生物特徵通常具有独一的(与他人不同)、可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点,包括了指纹识别、静脉识别、虹膜识别、视网膜识别、面部识别、DNA识别等。其中,指纹识别、静脉识别、虹膜识别、面部识别广为安防领域套用。最新讯息,为了顺应形势发展需要,中国将套用生物识别技术适时引入生物签证。生物技术在签证领域的套用,不仅提高了签证颁发工作的质量和水平,也提升了签证的防伪性能。相关业内人士表示,要在确保维护国家和公民安全的同时,做好保障正常人员出入境工作,签证载体和可识别信息的技术变革势在必行。生物识别签证是当前世界签证技术发展的新趋势。特别是在“9·11”事件后,美、英、法等国家在为本国公民签发具有生物特徵信息的电子护照的同时,开始对外国公民实行生物识别签证。这一技术正在为越来越多的公众所接受。所谓生物识别签证,就是将生物识别技术引入签证领域,利用人体面相、指纹等生物特徵具有安全、保密等特点,在颁发籤证或入出境边防检查过程中採集和存储生物特徵信息数据,通过有效比对,更加準确、快捷地鉴别出入境人员身份。现今,相关的配套法规已在讨论、制定之中,相关的技术、研发工作也已开始準备。中国的生物识别签证值得期待。

















