生物特点辨别技术作为一种身份辨别的方法，具备独特的优势，对信息安全具备要紧意义，下面是我们精心推荐的生物辨别技术论文，期望你能有所感触!
生物辨别技术论文篇一
生物特点辨别技术概述
【摘 要】生物特点辨别技术是借助人的生理特点或行为特点，来进行个人身份的鉴别。文章论述了现有些各种生物特点辨别技术的原理、特点、 应用 的优势和弊端，介绍了生物特点辨别技术的规范化 工作和 进步 趋势。
【关键字】身份辨别;生物特点辨别;标准化
互联网 信息化 年代 的一大特点就是个人身份的数字化和隐性化。怎么样准确鉴别一个人的身份，保护信息安全是当今信息化年代需要解决的一个重要性 社会 问题 。 现在 ，国内的各种 管理大多数用证件、磁卡、IC卡和密码，这部分方法不可回避伪造或遗失，密码也比较容易被窃取或遗忘。这部分都给管理者和用户带来非常大不便捷。生物特点身份辨别 办法 可以防止这部分麻烦。因此，这一技术已成为身份辨别范围的 研究 热门。
所谓生物特点辨别技术就是，通过 计算 机与各种传感器和生物 统计学原理等高 科技 方法密切结合，借助人体固有些生理特质和行为特点，来进行个人身份的鉴别。生理特点与生俱来，多为先天性的;行为特点则是习惯使然，多为后天性的。将生理和行为特点统称为生物特点。
并不是所有些生物特点都可用于个人的身份辨别。身份辨别可借助的生物特点需要满足以下几个条件：第一，常见性：即需要每一个人都拥有这种特点。第二，唯一性：即任何两个人的特点是不同的。第三，可测量性：即特点可测量。第四，稳定性：即特点在一段时间内不改变。当然，在应用过程中，还要考虑其他的实质原因，譬如：辨别精度、辨别速度、对人体无伤害、被辨别者的同意性等等。目前常见的生物特点有：人脸辨别、虹膜辨别、手形辨别、指纹辨别、掌纹辨别、签名辨别、声音辨别等。下面将分别介绍各种生物特点辨别技术：
1、生物辨别技术介绍
常见的生理特点有脸像、指纹、虹膜等;常见的行为特点有步态、签名等。声纹兼具生理和行为的特征，介于两者之间。
基于生理特点的辨别技术
1.指纹辨别。指纹辨别技术是通过取像设施读取指纹图像，然后用 计算机辨别 软件 剖析 指纹的全局特点和指纹的局部特点，特点点如嵴、谷、终点、分叉点和分歧点等，从指纹中抽取特点值，可以很靠谱地通过指纹来确认一个人的身份。
指纹辨别的优点表目前：研究 历史 较长，技术相对成熟;指纹图像提取设施小巧;相同种类商品中，指纹辨别的本钱较低。其缺点表目前：指纹辨别是物理接触式的，具备侵犯性;指纹易磨损，手指太干或太湿都不容易提取图像。
2.虹膜辨别。虹膜辨别技术是借助虹膜终身不变性和差异性的特征来辨别身份的，虹膜是一种在双眼中瞳孔内的织物状的各色环状物，每一个虹膜都包含一个与众不同的基于水晶体、细丝、斑点、凹点、皱纹和条纹等特点的结构。虹膜在双眼的内部，用外科手术非常难改变其结构;因为瞳孔随光线的强弱变化，想用伪造的虹膜代替活的虹膜是不可能的。现在世界上还没发现虹膜特点重复的案例，就是同一个人的左右眼虹膜也有非常大不同。除去白内障等缘由外，即便是同意了角膜移植手术，虹膜也不会改变。虹膜辨别技术与相应的算法结合后，可以到达十分优秀的准确度，即便全人类的虹膜信息都录入到一个数据中，出现认假和拒假的可能性也相当小。
和常见的指纹辨别相比，虹膜辨别技术操作更方便，检验的精确度也更高。统计表明，到现在为止，虹膜辨别的错误率是各种生物特点辨别中最低的，并且具备非常强的实用性，386以上计算机CCD摄像机即可满足对硬件的需要。
3.视网膜辨别。人体的血管纹路也是具备独特质的，人的视网膜上面血管的图样可以借助光学办法透过人眼晶体来测定。用于生物辨别的血管分布在神经视网膜周围，即视网膜四层细胞的最远处。假如视网膜不被损伤，从三岁起就会终身不变。同虹膜辨别技术一样，视网膜扫描可能具备最可信、最值得信任的生物辨别技术，但它运用起来的困难程度较大。视网膜辨别技术需要激光照射眼球的背面以获得视网膜特点的唯一性。
视网膜技术的优点:视网膜是一种极其固定的生物特点，由于它是“隐藏”的，故而不容易磨损，老化或是为疾病 影响 ;非接触性的;视网膜是不可见的，故而不会被伪造。缺点是:视网膜技术未经过任何测试，可能会给用户带来健康的损毁，这需要进一步的研究;对于消费者，视网膜技术没吸引力;非常难进一步减少它的本钱。
4.面部辨别。面部辨别技术通过对面部特点和它们之间的关系来进行辨别，用于扑捉面部图像的两项技术为标准视频和热成像技术：标准视频技术通过视频摄像头摄取面部的图像，热成像技术通过剖析由面部的毛细血管的血液产生的热线来产生面部图像，与视频摄像头不同，热成像技术并无需在较好的光源，即便在黑暗状况下也可以用。
面部辨别技术优点是：非接触性的。缺点是：要比较高级的摄像头才可有效高速地扑捉面部图像;用户面部的地方与周围的光 环境都可能影响系统的精确性，而且面部辨别也是最易被欺骗的;另外，对于因人体面部的如头发，饰物，变老与其他的变化可能需要通过AI技术来得到补偿;对于采集图像的设施会比其他技术昂贵得多。这部分原因限制了面部辨别技术广泛地运用。
5.掌纹辨别。掌纹与指纹一样也具备稳定性和唯一性，借助掌纹的线特点、点特点、纹理特点、几何特点等完全可以确定一个人的身份，因此掌纹辨别是基于生物特点身份认证技术的要紧 内容 。现在使用的掌纹图象主要分脱机掌纹和在线掌纹两大类。脱机掌纹图象，是指在手掌上涂上油墨，然后在一张白纸上按印，然后通过扫描仪进行扫描而得到数字化的图象。在线掌纹则是用专用的掌纹采样设施直接获得，图象水平相对比较稳定。伴随互联网、通信技术的进步，在线身份认证将变得愈加要紧。
掌纹辨别通常用作整体离别后的同一认定。有将其用做批量产品的防伪，以预防成箱的产品内有部分被“调包”，以部分赝品充真。也有将其用于通道口安全防范系统。
6.手形辨别。手形指的是手的外部轮廓所构成的几何图形.手形辨别技术中，可借助的手形几何信息包括手指不同部位的宽度、手掌宽度和厚度、手指的长度等。经过生物学家很多实验证明，人的手形在一段时期具备稳定性，且两个不同人手形是不一样的，即手形作为人的生物特点具备唯一性，手形作为生物特点也具备稳定性，且手形也很容易采集，故可以借助手形对人的身份进行辨别和认证.
手形辨别是速度最快的一种生物特点辨别技术，它对设施的需要较低，图像处置容易，且可同意程度较高。因为手形特点不像指纹和掌纹特点那样具备高度的唯一性，因此，手形特点只用于认证，满足中/低级的安全需要。
7.红外温谱图。人的身体各个部位都在向外散发热量，而这种散发热量的模式就是一种每个人都不一样的生物特点。通过红外设施可以获得反映身体各个部位的发热强度的图像，这种图像称为温谱图。拍摄温谱图的办法和拍摄一般照片的办法类似，因此，可以用人体的各个部位来进行辨别，譬如可对面部或手背静脉结构进行辨别来区别不一样的身份。
温谱图的数据采集方法决定了借助温谱图的办法可以用于隐蔽的身份鉴别。除去用来进行身份辨别外，温谱图的另一个应用是吸毒测试，由于人体服用某种毒品后，其温谱图会显示特定的结构。
温谱图的办法具备可同意性，由于数据的获得是非接触式的，具备非侵犯性。但，人体的温谱值受外面环境影响非常大，对于每一个人来讲不是完全固定的。现在，已经有温谱图身份辨别的商品，但因为红外测温设施的昂贵价格，使得该技术不可以得到广泛的应用。
8.人耳辨别。人耳辨别技术是20世纪90年代末开始兴起的一种生物特点辨别技术。人耳具备独特的生理特点和观测角度的优势，使人耳辨别技术具备相当的 理论 研究价值和实质应用前景。从生理解剖学上，人的外耳分耳廓和外耳道。人耳辨别的对象事实上是外耳裸露在外的耳廓，也就是大家习惯上所说的“耳朵”。一套完整的人耳自动辨别系统通常包括以下几个过程：人耳图像采集、图像的预处置、人耳图像的边缘测试与分割、特点提取、人耳图像的辨别。现在的人耳辨别技术是在特定的人耳图像库上达成的，通常通过摄像机或数码相机采集少量的人耳图像，打造人耳图像库，动态的人耳图像测试与获得尚未达成。
与其它生物特点辨别技术比较人耳辨别具备以下几个特征：与人脸辨别办法比较，耳辨别办法不受面部表情、化妆品和胡须变化的影响，同时保留了面部辨别图象采集便捷的优点，与人脸相比，整个人耳的颜色愈加一致、图像尺寸更小，数据处置量也更小。与指纹辨别办法比较，耳图象的获得是非接触的，其信息获得方法容易让人同意。与虹膜辨别办法比较，耳图像采集更为便捷。并且，虹膜采集装置的本钱要高于耳采集装置。
9.味纹辨别。人的身体是一种味源，人类的气味，虽然会遭到饮食、情绪、 环境、时间等原因的 影响 和干扰，其成分和含量会发生肯定的变化，但作为由基因决定的那一部分气味——味纹却一直存在，而且终生不变，可以作为辨别任何一个人的标记。
因为气味的性质相当稳定，假如将其密封在试管里制成气味档案，足足可以保存3年，即便是在露天空气中也能保存18小时。 科学 家告诉大家，人的味纹从手掌中可以随便获得。第一将手学会过的物品，用一块经过特殊处置的棉布包裹住，放进一个密封的容器，然后通入氮气，让气流慢慢地把气味分子转移到棉布上，这块棉布就成了维持人类味纹的档案。可以借助练习有素的警犬或 电子 鼻来辨别不一样的气味。
10.基因辨别。DNA存在于所有有核的动物中，生物的全部遗传信息都贮存在DNA分子里。DNA 辨别是借助不一样的人体的细胞中具备不一样的DNA 分子结构。人体内的DNA 在整个人类范围内具备唯一性和永久性。因此， 除去对双胞胎个体的辨别可能失去它应有些功能外， 这种 办法 具备绝对的权威性和准确性。不象指纹需要从手指上提取，DNA 模式在身体的每个细胞和 组织都一样。这种办法的准确性优于其他任何生物特点辨别办法， 它广泛 应用 于辨别罪犯。它的主要 问题 是用户的伦理问题和实质的可同意性， DNA 模式辨别需要在实验室中进行， 不可以达到实时与抗干扰， 耗时长是另一个问题。这就限制了DNA 辨别技术的用; 另外， 某些特殊疾病可能改变人体DNA 的结构， 系统没办法对这种类型的人群进行辨别。
基于行为特点的生物辨别技术
1.步态辨别。步态是指大家行走时的方法，这是一种复杂的行为特点。步态辨别主要提取的特点是人体每一个关节的运动。尽管步态不是每一个人都不相同的，但它也提供了充足的信息来辨别人的身份。步态辨别的输入是一段行走的视频图像序列，因此其数据采集与脸相辨别类似，具备非侵犯性和可同意性。但，因为序列图像的数据量较大，因此步态辨别的 计算 复杂性比较高，处置起来也比较困难。尽管生物力学中对于步态进行了很多的 研究 工作，基于步态的身份辨别的研究工作却是刚最初。到 现在 为止，还没商业化的基于步态的身份辨别系统。
2.击键辨别。这是基于人击键时的特质如: 击键的持续时间、击不同键之间的时间、出错的频率与力度大小等而达到进行身份辨别的目的。上世纪80年代初期，美国国家科学基金和国家标准局研究证实，击键方法是一种可以被辨别的动态特点。
3.签名辨别。签名作为身份认证的方法已经用了几百年了，而且大家都很了解在银行的格式表单中签名作为大家身份的标志。将签名数字化是如此一个过程：测量图像本身与整个签名的动作——在每一个字母与字母之间的不一样的速度、顺序和重压。签名辨别易被大众同意，是一种公认的身份辨别的技术。但事实表明大家的签名在不一样的时期和不一样的精神状况下是不同的。 这就减少了签名辨别系统的靠谱性。
兼具生理特点和行为特点的声纹辨别
声音辨别本质上是一个模式辨别问题。 辨别时需要说话人讲一句或几句试验短句，对它们进行某些测量，然后计算量度矢量与存储的 参考 矢量之间的一个 距离函数。语音信号获得便捷，并且可以通过电话进行辨别。语音辨别系统对大家在感冒时变得嘶哑的声音比较敏锐;另外，同一个人的磁带录音也能欺骗语音辨别系统。
不同生物特点辨别技术的比较
各种生物特点辨别技术各有其优势和弊端，在下表中，将各种生物特点辨别技术的性能进行了一个容易的比较。
2、生物特点辨别技术的规范化工作
伴随IT的 进步 ，大家获得生物特点的办法也愈加多，而且可获得的生物特点类型也在不断增加。但不管生物特点辨别的方法怎么样、获得何种生物特点，对于某一个具体的人，其相应的生物特点是确定的，因此通过多种方法获得的生物特点之间应该存在信息的共享和交换。为达到信息交互，使用统一的准则评价生物特点辨别和特点信息，需要拟定生物特点辨别标准。
现在，生物特点辨别的国际标准化工作主要由ISO/IEC JTC1负责，而最近对此项工作的关注主要来自于9.11恐怖袭击事件。美国为首的发达国家为预防和打击恐怖活动，提出了基于生物特点辨别的国防土安全，并提出在SC17和SC27的基础上打造，在JTC1下面组建生物特点辨别标准化分技术委员会，即SC37。SC37自2002年6月成立以来，一直维持着迅速的规范拟定速度。从目前SC37的规范拟定状况可以看出在生物特点辨别范围，目前最急需的是用于信息共享和信息交换的数据格式标准，其他接口、测试、轮廓类标准目前的重点还处于定义性标准研制阶段。
3、生物特点辨别技术未来发展趋势
多生物特点辨别融合
各种生物特点辨别技术都有其肯定的适用范围和需要，单一的生物特点辨别系统在实质应用中显现出各自的局限性，如有的人的指纹没办法提取特点，患白内障的人虹膜会发生变化等等， 统计显示迄今为止，还没一个单生物特点能达到完美无错的需要。因此，生物特点辨别范围出现了一种新方向，即多种生物特点辨别技术结合用。将数据融合办法用于身份辨别，结合多种生理和行为特点进行身份辨别具备低错误拒绝率、特点变化的适应性强，安全靠谱性高等优点，进一步精化了辨别率，提升辨别系统的靠谱性。
实时性需要
生物特点辨别系统需要很多的计算，这其中包括图像的预处置、特点提取与辨别分类等。具备实时的迅速计算能力是达到系统特定性能需要的重要。达成的办法基本上有两条渠道：一是在 软件上改进即使用高效迅速算法;二是在硬件上达成。
生物特点辨别技术与传统技术相结合
传统的用来辨别身份的IC卡和生物特点辨别技术的结合用，具备广泛的应用前景。智能IC卡借助其自己的存储、计算功能，将人的生物辨别特点存储在卡内，可以现场进行脱机认证，既提升了效率，又节省了联网免费查询的本钱，有效地防止了“认卡不认人”的现象，以防因为卡的丢失及密码泄露而带来的损失。
4、结语
“执生命密匙，启身份之锁”。全球生物特点辨别技术市场飞速增长，生物辨别范围的应用也日渐普及，已渐渐渗透到 社会 生活的每个方面，进步前景一片大好。
【参考 文献 】
[1]张敏贵，潘泉，等.多生物特点辨别[J].信息与控制，2002，31.
[2]于瑞华，洪卫军.生物特点辨别技术及其应用[J].智能 建筑与城市信息，2004，.
[3]夏鸿斌，须文波，刘渊.生物特点辨别技术研究进展[J]. 计算机工程与应用，2003，.
[4]侯鸿川.面部温谱图身份辨别技术探讨[J]. 中国 人民公安大学学报，2005，.
[5]杨俊，景疆.浅析生物认证技术——指纹辨别[J].计算机 年代 ，2004，.
[6]张海军，穆志纯，危克.人耳辨别技术研究进展综述[J].计算机工程与应用，2004，.
[7]王蕴红，谭铁牛. 现代 身份辨别——生物特点辨别技术[J].中国基础科学，2000，.
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