發(fā)布時間：2014-11-03 23:02:00 閱讀次數(shù)：1316
生物測定技術根據人體自身的特征如指紋、聲音等來識別個人的身份。目前，有很多的生物測定技術可用于身份認證。這里，我們描述一下大多數(shù)流行的生物測定技術是怎樣工作的，并對它們抓圖、抽取特征、比較和比對的功能做以簡單的評論。
虹膜是一種在眼睛中瞳孔內的織物狀的各色環(huán)狀物，每一個虹膜都包含一個獨一無二的基于像冠、水晶體、細絲、斑點、結構、凹點、射線、皺紋和條紋等特征的結構，據宣稱，沒有任何兩個虹膜是一樣的。虹膜掃描安全系統(tǒng)包括一個全自動照相機來尋找你的眼睛并在發(fā)現(xiàn)虹膜時，就開始聚焦，想通過眨眼睛來欺騙系統(tǒng)是不行的。
虹膜識別技術的優(yōu)點：
●便于用戶使用；
●可能會是最可靠的生物識別技術，盡管它還沒有測試過；
●只需用戶位于設備之前而無需物理的接觸。
虹膜識別技術的缺點：
●一個最為重要的缺點是它沒有進行過任何的測試，當前的虹膜識別系統(tǒng)只是用統(tǒng)計學原理進行小規(guī)模的試驗，而沒有進行過現(xiàn)實世界的唯一性認證的試驗；
●很難將圖像獲取設備的尺寸小型化；
●因聚焦的需要而需要昂貴的攝像頭，一個這樣的攝像頭的最低報價為4000美元；
●鏡頭可能會使圖像畸變而使得可靠性大為降低；
●黑眼睛極難讀??；
●需要一個比較好的光源。
視網膜也是一種被用于生物識別的特征，某些人認為視網膜是比虹膜更為唯一的生物特征，視網膜識別技術要求激光照射眼球的背面以獲得視網膜特征的唯一性。
視網膜識別技術的優(yōu)點：
●視網膜是一種極其固定的生物特征，因為它是“隱藏”的，故而不可能磨損、老化或是為疾病影響；
●使用者不需要和設備進行直接的接觸；
●是一種最難欺騙的系統(tǒng)，因為視網膜是不可見的，故而不會被偽造。
視網膜識別技術的缺點：
●視網膜技術未經過任何測試；
●很明顯，視網膜技術可能會給使用者帶來健康的損壞，這需要進一步的研究；
●對于消費者，視網膜技術沒有吸引力；
●很難進一步降低它的成本。
面部識別技術通過對面部特征和它們之間的關系來進行識別，識別技術基于這些唯一的特征時是非常復雜的，這需要人工智能和機器知識學習系統(tǒng)，用于捕捉面部圖像的兩項技術為標準視頻和熱成像技術。標準視頻技術通過一個標準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，一些核心點被記錄，例如，眼睛、鼻子和嘴的位置以及它們之間的相對位置被記錄下來然后形成模板；熱成像技術通過分析由面部的毛細血管的血液產生的熱線來產生面部圖像，與視頻攝像頭不同，熱成像技術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。一個算法和一個神經網絡系統(tǒng)加上一個轉化機制就可將一幅指紋圖像變成數(shù)字信號，最終產生匹配或不匹配信號。
面部識別技術的優(yōu)點：
●面部識別是非接觸性的，用戶不需要和設備進行直接的接觸；
●盡管可以使用桌面的視頻攝像，但只有比較高級的攝像頭才可以有效高速地捕捉面部圖像。
面部識別技術的缺點：
●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；
●大部分研究生物識別的人都公認面部識別是最不準確的，也是最容易被欺騙的；
●面部識別技術的改進依賴于提取特征與比對技術的提高，并且采集圖像的設備會比其技術貴得多；
●對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人工智能來得到補償，機器學習功能必須不斷地將以前得到的圖像和現(xiàn)在得到的圖像進行比對，以改進核心數(shù)據和彌補微小的差別特征；
●很難進一步降低它的成本，我們必需以較高的費用去買高質量的設備。
簽名作為身份認證的手段已經用了幾百年了，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志。將簽名數(shù)字化是這樣一個過程，測量圖像本身以及整個簽名的動作——在每個字母以及字母之間的不同的速度、順序和壓力，簽名識別和聲音識別一樣，是一種行為測定學。
簽名識別技術的優(yōu)點：
●使用簽名識別更容易被大眾接受而且是一種公認的身份識別的技術。
簽名識別技術的缺點：
●隨著經驗的增長，性情的變化與生活方式的改變，簽名也會隨之而改變；
●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)；
●因為簽名的速度不快，我們無法在Internet上使用它；
●用于簽名的手寫板結構復雜而且價格較貴，因為和筆記本電腦的觸摸板的分辨率有著很大的差異，我們在技術上很難將兩者結合起來；
●很難將它的尺寸小型化。
和簽名識別技術相同，聲音識別技術也是一種行為識別技術，聲音識別設備不斷地測量、記錄聲音的波形和變化，聲音識別技術是基于將現(xiàn)場采集到的聲音同登記過的聲音模板進行精確匹配，最后作出判斷。
聲音識別技術的優(yōu)點：
●聲音識別也是一種非接觸的識別技術，用戶可以很自然地接受。
聲音識別技術的缺點：
●和其他的行為識別技術一樣，聲音因為變化的范圍太大，故而很難進行一些精確的匹配；
●聲音會隨著音量、速度和音質的變化(例如當你感冒時)而影響到采集與比對的結果；
●隨著技術的發(fā)展，也許你可以覺察和拒絕錄音的聲音，然而，目前來說，我們還很容易用錄在磁帶上的聲音來欺騙聲音識別系統(tǒng)；
●高保真的麥克風價格較貴。
指紋識別作為識別技術已經有很長的歷史了，有著堅實的市場后盾，按照一般人的看法，指紋識別技術通過分析指紋的全局特征和指紋的局部特征，特征點如嵴、谷和終點、分叉點或分歧點，從指紋中抽取的特征值可以非常詳盡方便可靠地通過指紋來確認一個人的身份。
平均每個指紋都有幾個獨一無二可測量的特征點，每個特征點都有大約七個特征，我們的十個手指至少可產生4900個獨立可測量的特征值，這足夠來證明指紋識別是否是一個更為可靠的鑒別方式。
圖像采集中的光學技術和電容技術：
兩種用來采集指紋圖像的技術主要為光學技術和電容技術。光學技術需要一個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。
電容技術即半導體技術，電容技術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生不同的電容，芯片通過測量空間中的不同的電容值得到完整的指紋特征。
電容技術的缺點：
因為電容技術的芯片較貴，以前有幾個公司試圖推出比手指更小的芯片來采集部分的指紋特征以驗證，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缺點是只使用部分的指紋必然沒有采集全部指紋進行比對可靠得多。
電容采集頭的另一個缺點是易受到干擾，從60HZ的電纜線的干擾到用戶接觸時的干擾、指紋采集器內部的電干擾等。
電容采集頭的最后一個問題是可靠性，無論是靜電干擾，汗液中的鹽分或者其他的贓物以及手指磨損都會使采集頭很難讀取指紋。
到目前為止，光學指紋采集器提供了更加可靠的解決方案。通過改進原來的光學取像技術，新一代的光學指紋采集器更是以無可挑剔的性能與相對非常低的價格使電容方案相形見絀。
指紋識別技術的優(yōu)點：
●指紋是人體獨一無二的特征，并且它們的復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，最多可以多達十枚，而每一個指紋都是獨一無二的；
●掃描指紋的速度很快，使用非常方便；
●讀取指紋時，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。這也是指紋識別技術能夠占領大部份市場的一個主要原因。
●指紋采集頭可以更加小型化，并且價格會更加的低廉。
指紋識別技術的缺點：
●某些人或某些群體的指紋因為指紋特征很少，故而很難成像；
●過去因為在犯罪紀錄中使用指紋，使得某些人害怕“將指紋紀錄在案”。然而，實際上現(xiàn)在的指紋鑒別技術都可以保證不存儲任何含有指紋圖像的數(shù)據，而只是存儲從指紋中得到的加密的指紋特征數(shù)據。
●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。
可以見到，指紋識別技術是目前最方便、可靠、非侵害和價格便宜的生物識別技術解決方案，對于廣大市場的應用有著很大的潛力。