發(fā)布時(shí)間：2014-11-03 23:02:00 閱讀次數(shù)：1475
生物測(cè)定技術(shù)根據(jù)人體自身的特征如指紋、聲音等來(lái)識(shí)別個(gè)人的身份。目前，有很多的生物測(cè)定技術(shù)可用于身份認(rèn)證。這里，我們描述一下大多數(shù)流行的生物測(cè)定技術(shù)是怎樣工作的，并對(duì)它們抓圖、抽取特征、比較和比對(duì)的功能做以簡(jiǎn)單的評(píng)論。
虹膜是一種在眼睛中瞳孔內(nèi)的織物狀的各色環(huán)狀物，每一個(gè)虹膜都包含一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的基于像冠、水晶體、細(xì)絲、斑點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、凹點(diǎn)、射線、皺紋和條紋等特征的結(jié)構(gòu)，據(jù)宣稱，沒(méi)有任何兩個(gè)虹膜是一樣的。虹膜掃描安全系統(tǒng)包括一個(gè)全自動(dòng)照相機(jī)來(lái)尋找你的眼睛并在發(fā)現(xiàn)虹膜時(shí)，就開(kāi)始聚焦，想通過(guò)眨眼睛來(lái)欺騙系統(tǒng)是不行的。
虹膜識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
●便于用戶使用；
●可能會(huì)是最可靠的生物識(shí)別技術(shù)，盡管它還沒(méi)有測(cè)試過(guò)；
●只需用戶位于設(shè)備之前而無(wú)需物理的接觸。
虹膜識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：
●一個(gè)最為重要的缺點(diǎn)是它沒(méi)有進(jìn)行過(guò)任何的測(cè)試，當(dāng)前的虹膜識(shí)別系統(tǒng)只是用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理進(jìn)行小規(guī)模的試驗(yàn)，而沒(méi)有進(jìn)行過(guò)現(xiàn)實(shí)世界的唯一性認(rèn)證的試驗(yàn)；
●很難將圖像獲取設(shè)備的尺寸小型化；
●因聚焦的需要而需要昂貴的攝像頭，一個(gè)這樣的攝像頭的最低報(bào)價(jià)為4000美元；
●鏡頭可能會(huì)使圖像畸變而使得可靠性大為降低；
●黑眼睛極難讀取；
●需要一個(gè)比較好的光源。
視網(wǎng)膜也是一種被用于生物識(shí)別的特征，某些人認(rèn)為視網(wǎng)膜是比虹膜更為唯一的生物特征，視網(wǎng)膜識(shí)別技術(shù)要求激光照射眼球的背面以獲得視網(wǎng)膜特征的唯一性。
視網(wǎng)膜識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
●視網(wǎng)膜是一種極其固定的生物特征，因?yàn)樗恰半[藏”的，故而不可能磨損、老化或是為疾病影響；
●使用者不需要和設(shè)備進(jìn)行直接的接觸；
●是一種最難欺騙的系統(tǒng)，因?yàn)橐暰W(wǎng)膜是不可見(jiàn)的，故而不會(huì)被偽造。
視網(wǎng)膜識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：
●視網(wǎng)膜技術(shù)未經(jīng)過(guò)任何測(cè)試；
●很明顯，視網(wǎng)膜技術(shù)可能會(huì)給使用者帶來(lái)健康的損壞，這需要進(jìn)一步的研究；
●對(duì)于消費(fèi)者，視網(wǎng)膜技術(shù)沒(méi)有吸引力；
●很難進(jìn)一步降低它的成本。
面部識(shí)別技術(shù)通過(guò)對(duì)面部特征和它們之間的關(guān)系來(lái)進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別技術(shù)基于這些唯一的特征時(shí)是非常復(fù)雜的，這需要人工智能和機(jī)器知識(shí)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，用于捕捉面部圖像的兩項(xiàng)技術(shù)為標(biāo)準(zhǔn)視頻和熱成像技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)視頻技術(shù)通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的攝像頭攝取面部的圖像或者一系列圖像，在面部被捕捉之后，一些核心點(diǎn)被記錄，例如，眼睛、鼻子和嘴的位置以及它們之間的相對(duì)位置被記錄下來(lái)然后形成模板；熱成像技術(shù)通過(guò)分析由面部的毛細(xì)血管的血液產(chǎn)生的熱線來(lái)產(chǎn)生面部圖像，與視頻攝像頭不同，熱成像技術(shù)并不需要在較好的光源條件下，因此即使在黑暗情況下也可以使用。一個(gè)算法和一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)加上一個(gè)轉(zhuǎn)化機(jī)制就可將一幅指紋圖像變成數(shù)字信號(hào)，最終產(chǎn)生匹配或不匹配信號(hào)。
面部識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
●面部識(shí)別是非接觸性的，用戶不需要和設(shè)備進(jìn)行直接的接觸；
●盡管可以使用桌面的視頻攝像，但只有比較高級(jí)的攝像頭才可以有效高速地捕捉面部圖像。
面部識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：
●使用者面部的位置與周圍的光環(huán)境都可能影響系統(tǒng)的精確性；
●大部分研究生物識(shí)別的人都公認(rèn)面部識(shí)別是最不準(zhǔn)確的，也是最容易被欺騙的；
●面部識(shí)別技術(shù)的改進(jìn)依賴于提取特征與比對(duì)技術(shù)的提高，并且采集圖像的設(shè)備會(huì)比其技術(shù)貴得多；
●對(duì)于因人體面部的如頭發(fā)、飾物、變老以及其他的變化可能需要通過(guò)人工智能來(lái)得到補(bǔ)償，機(jī)器學(xué)習(xí)功能必須不斷地將以前得到的圖像和現(xiàn)在得到的圖像進(jìn)行比對(duì)，以改進(jìn)核心數(shù)據(jù)和彌補(bǔ)微小的差別特征；
●很難進(jìn)一步降低它的成本，我們必需以較高的費(fèi)用去買高質(zhì)量的設(shè)備。
簽名作為身份認(rèn)證的手段已經(jīng)用了幾百年了，而且我們都很熟悉在銀行的格式表單中簽名作為我們身份的標(biāo)志。將簽名數(shù)字化是這樣一個(gè)過(guò)程，測(cè)量圖像本身以及整個(gè)簽名的動(dòng)作——在每個(gè)字母以及字母之間的不同的速度、順序和壓力，簽名識(shí)別和聲音識(shí)別一樣，是一種行為測(cè)定學(xué)。
簽名識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
●使用簽名識(shí)別更容易被大眾接受而且是一種公認(rèn)的身份識(shí)別的技術(shù)。
簽名識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：
●隨著經(jīng)驗(yàn)的增長(zhǎng)，性情的變化與生活方式的改變，簽名也會(huì)隨之而改變；
●為了處理簽名的不可避免的自然改變，我們必須在安全方面作以妥協(xié)；
●因?yàn)楹灻乃俣炔豢欤覀儫o(wú)法在Internet上使用它；
●用于簽名的手寫板結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且價(jià)格較貴，因?yàn)楹凸P記本電腦的觸摸板的分辨率有著很大的差異，我們?cè)诩夹g(shù)上很難將兩者結(jié)合起來(lái)；
●很難將它的尺寸小型化。
和簽名識(shí)別技術(shù)相同，聲音識(shí)別技術(shù)也是一種行為識(shí)別技術(shù)，聲音識(shí)別設(shè)備不斷地測(cè)量、記錄聲音的波形和變化，聲音識(shí)別技術(shù)是基于將現(xiàn)場(chǎng)采集到的聲音同登記過(guò)的聲音模板進(jìn)行精確匹配，最后作出判斷。
聲音識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
●聲音識(shí)別也是一種非接觸的識(shí)別技術(shù)，用戶可以很自然地接受。
聲音識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：
●和其他的行為識(shí)別技術(shù)一樣，聲音因?yàn)樽兓姆秶螅识茈y進(jìn)行一些精確的匹配；
●聲音會(huì)隨著音量、速度和音質(zhì)的變化(例如當(dāng)你感冒時(shí))而影響到采集與比對(duì)的結(jié)果；
●隨著技術(shù)的發(fā)展，也許你可以覺(jué)察和拒絕錄音的聲音，然而，目前來(lái)說(shuō)，我們還很容易用錄在磁帶上的聲音來(lái)欺騙聲音識(shí)別系統(tǒng)；
●高保真的麥克風(fēng)價(jià)格較貴。
指紋識(shí)別作為識(shí)別技術(shù)已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史了，有著堅(jiān)實(shí)的市場(chǎng)后盾，按照一般人的看法，指紋識(shí)別技術(shù)通過(guò)分析指紋的全局特征和指紋的局部特征，特征點(diǎn)如嵴、谷和終點(diǎn)、分叉點(diǎn)或分歧點(diǎn)，從指紋中抽取的特征值可以非常詳盡方便可靠地通過(guò)指紋來(lái)確認(rèn)一個(gè)人的身份。
平均每個(gè)指紋都有幾個(gè)獨(dú)一無(wú)二可測(cè)量的特征點(diǎn)，每個(gè)特征點(diǎn)都有大約七個(gè)特征，我們的十個(gè)手指至少可產(chǎn)生4900個(gè)獨(dú)立可測(cè)量的特征值，這足夠來(lái)證明指紋識(shí)別是否是一個(gè)更為可靠的鑒別方式。
圖像采集中的光學(xué)技術(shù)和電容技術(shù)：
兩種用來(lái)采集指紋圖像的技術(shù)主要為光學(xué)技術(shù)和電容技術(shù)。光學(xué)技術(shù)需要一個(gè)光源從棱鏡反射向按在指紋棱鏡上的手指上，光線照亮指紋從而采集到指紋特征圖像。
電容技術(shù)即半導(dǎo)體技術(shù)，電容技術(shù)原理是按壓到指紋采集頭上的手指的脊和谷在手指表皮和芯片之間產(chǎn)生不同的電容，芯片通過(guò)測(cè)量空間中的不同的電容值得到完整的指紋特征。
電容技術(shù)的缺點(diǎn)：
因?yàn)殡娙菁夹g(shù)的芯片較貴，以前有幾個(gè)公司試圖推出比手指更小的芯片來(lái)采集部分的指紋特征以驗(yàn)證，使用這種采集方式，用戶必須精確的放上手指以確保能正確地讀取，而這樣必然使讀取變得不方便，使用這種小芯片的另一個(gè)缺點(diǎn)是只使用部分的指紋必然沒(méi)有采集全部指紋進(jìn)行比對(duì)可靠得多。
電容采集頭的另一個(gè)缺點(diǎn)是易受到干擾，從60HZ的電纜線的干擾到用戶接觸時(shí)的干擾、指紋采集器內(nèi)部的電干擾等。
電容采集頭的最后一個(gè)問(wèn)題是可靠性，無(wú)論是靜電干擾，汗液中的鹽分或者其他的贓物以及手指磨損都會(huì)使采集頭很難讀取指紋。
到目前為止，光學(xué)指紋采集器提供了更加可靠的解決方案。通過(guò)改進(jìn)原來(lái)的光學(xué)取像技術(shù)，新一代的光學(xué)指紋采集器更是以無(wú)可挑剔的性能與相對(duì)非常低的價(jià)格使電容方案相形見(jiàn)絀。
指紋識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
●指紋是人體獨(dú)一無(wú)二的特征，并且它們的復(fù)雜度足以提供用于鑒別的足夠特征；
●如果我們想要增加可靠性，我們只需登記更多的指紋，鑒別更多的手指，最多可以多達(dá)十枚，而每一個(gè)指紋都是獨(dú)一無(wú)二的；
●掃描指紋的速度很快，使用非常方便；
●讀取指紋時(shí)，用戶必需將手指與指紋采集頭相互接觸，與指紋采集頭直接接觸是讀取人體生物特征最可靠的方法。這也是指紋識(shí)別技術(shù)能夠占領(lǐng)大部份市場(chǎng)的一個(gè)主要原因。
●指紋采集頭可以更加小型化，并且價(jià)格會(huì)更加的低廉。
指紋識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：
●某些人或某些群體的指紋因?yàn)橹讣y特征很少，故而很難成像；
●過(guò)去因?yàn)樵诜缸锛o(jì)錄中使用指紋，使得某些人害怕“將指紋紀(jì)錄在案”。然而，實(shí)際上現(xiàn)在的指紋鑒別技術(shù)都可以保證不存儲(chǔ)任何含有指紋圖像的數(shù)據(jù)，而只是存儲(chǔ)從指紋中得到的加密的指紋特征數(shù)據(jù)。
●使用指紋時(shí)都會(huì)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(lái)復(fù)制指紋的可能性。
可以見(jiàn)到，指紋識(shí)別技術(shù)是目前最方便、可靠、非侵害和價(jià)格便宜的生物識(shí)別技術(shù)解決方案，對(duì)于廣大市場(chǎng)的應(yīng)用有著很大的潛力。