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指纹识别、人脸识别、虹膜识别等技术介绍详情

发布时间:2018-09-26

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  生物特征识别技术是指通过个体生理特征或行为特征对个体身份进行识别 认证的技术。从应用流程看,生物特征识别通常分为注册和识别两个阶段。注册 阶段通过传感器对人体的生物表征信息进行采集,如利用图像传感器对指纹和人 脸等光学信息、麦克风对说话声等声学信息进行采集,利用数据预处理以及特征 提取技术对采集的数据进行处理,得到相应的特征进行存储。识别过程采用与注 册过程一致的信息采集方式对待识别人进行信息采集、数据预处理和特征提取, 然后将提取的特征与存储的特征进行比对分析,完成识别。从应用任务看,生物 特征识别一般分为辨认与确认两种任务,辨认是指从存储库中确定待识别人身份 的过程,是一对多的问题;确认是指将待识别人信息与存储库中特定单人信息进 行比对,确定身份的过程,是一对一的问题。

  生物特征识别技术涉及的内容十分广,包括指纹、掌纹、人脸、虹膜、指 静脉、声纹、步态等多种生物特征,其识别过程涉及到图像处理、计算机视觉、 语音识别、机器学习等多项技术。目前生物特征识别作为重要的智能化身份认证 技术,在金融、公共安全、教育、交通等领域得到广的应用。下面将对指纹识 别、人脸识别、虹膜识别、指静脉识别、声纹识别以及步态识别等技术进行介绍。

  (1)指纹识别 指纹识别过程通常包括数据采集、数据处理、分析判别三个过程。数据采集 通过光、电、力、热等物理传感器获取指纹图像;数据处理包括预处理、畸变校正、特征提取三个过程;分析判别是对提取的特征进行分析判别的过程。

  (2)人脸识别 人脸识别是典型的计算机视觉应用,从应用过程来看,可将人脸识别技术划 分为检测定位、面部特征提取以及人脸确认三个过程。人脸识别技术的应用主要 受到光照、拍摄角度、图像遮挡、年龄等多个因素的影响,在约束条件下人脸识 别技术相对成熟,在自由条件下人脸识别技术还在不断改进。

  (3)虹膜识别 虹膜识别的理论框架主要包括虹膜图像分割、虹膜区域归一化、特征提取和 识别四个部分,研究工作大多是基于此理论框架发展而来。虹膜识别技术应用的 主要难题包含传感器和光照影响两个方面:一方面,由于虹膜尺寸小且受黑色素 遮挡,需在近红外光源下采用高分辨图像传感器才可清晰成像,对传感器质量和 稳定性要求比较高;另一方面,光照的强弱变化会引起瞳孔缩放,导致虹膜纹理 产生复杂形变,增加了匹配的难度。

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