目前，我國(guó)的各種(zhǒng)管理大部分使用證件、磁卡、IC卡和密碼，這(zhè)些手段無法避免僞造或遺失，密碼也很容易被(bèi)竊取或遺忘，這(zhè)些都(dōu)給管理者和使用者帶來很大的不方便。有辦法避免這(zhè)種(zhǒng)不便嗎?有，那就(jiù)是采用生物識别技術。現在主要的生物特征識别方法有指紋識别、人臉識别、虹膜識别、語聲識别、手形識别、掌紋識别、簽名識别、步态識别以及靜脈識别、DNA識别，甚至腦電波識别和心電圖識别等。
指紋識别是生物識别技術發(fā)展的先驅，同時(shí)也是目前應用最為廣泛的生物識别技術。指紋是人與生俱來的身體特征，大約14歲以後(hòu)，每個人的指紋就(jiù)已經(jīng)定型，并且終身不會(huì)改變。指紋也具有非常明顯的唯一性，不同人不會(huì)具有相同的指紋。手指的唯一性特征包括渦、拱、環、脊斷點和脊分岔的特征，自這(zhè)些特征被(bèi)科學(xué)統計論證後(hòu)，指紋識别很早就(jiù)被(bèi)用作犯罪偵查的工具，目前已經(jīng)廣泛地應用于金融銀行、安全防範、刑偵、安全保密等各個領域。據IBG最新統計數據顯示，指紋識别技術幾乎占據了整個生物識别技術領域的60%的市場份額。
掌紋識别與指紋識别類似，是一種(zhǒng)較新的生物識别技術，它通過(guò)分析手指末端到(dào)手腕部分的手掌圖像來實現身份識别。掌紋的形态由遺傳基因控制，具備很強的穩定性和維一性。掌紋中最重要的特征是紋線特征，這(zhè)些紋線特征中最清晰的幾條紋線基本上是伴随人的一生不發(fā)生變化的，對(duì)成(chéng)像圖片質量要求不高，便于快速識别。掌紋的另一個特征是點特征，主要是指手掌上所具有的和指紋類似的皮膚表面(miàn)特征，如掌紋乳突紋在局部形成(chéng)的奇異點及紋形。點特征需要在高分辨率和高質量的圖像中獲取，因此對(duì)圖像的質量要求較高。掌紋還(hái)有一個紋理特征，主要是指比紋線更短、更細的一些紋線，但其在手掌上分布是毫無規律的。掌紋的特征還(hái)包括幾何特征：如手掌的寬度、長(cháng)度和幾何形狀，以及手掌不同區域的分布。由于掌紋中能(néng)夠提取的特征信息比指紋多，因此準确效高具備更好(hǎo)的身份鑒别能(néng)力，缺點在于機器維護率高，磨損後(hòu)易産生誤差。掌紋識别主要應用在銀行、珠寶店、金庫等安保等級高的區域。通過(guò)對(duì)入庫人員進(jìn)行掌紋掃描來确認身份。掌紋識别作為一項新興的生物識别技術，因具有采樣(yàng)簡單、圖像信息豐富、用戶接受程度高、不易僞造、受噪聲幹擾小等特點受到(dào)國(guó)内外研究人員的廣泛關注。但是由于掌紋識别技術起(qǐ)步較晚，尚處于學(xué)習和借鑒其他生物特征識别技術的階段。
人臉識别技術是另一種(zhǒng)應用較為廣泛生物識别技術。該技術以人的面(miàn)部的外觀特征為分析目标，包括：眼、眉毛、鼻、耳廓、嘴唇、下巴等面(miàn)部器官的外狀、大小、位置以及它們相互間對(duì)應的平面(miàn)或立體空間關系等。該類外觀特征的直觀性較好(hǎo)，具有較高的惟一性。人臉識别目前又分兩(liǎng)種(zhǒng)主要的識别技術，一種(zhǒng)是基于對(duì)标準視頻圖像的識别，通過(guò)攝像頭拍攝人體圖形并轉換成(chéng)數字信号，再利用計算器對(duì)圖形進(jìn)行人臉圖片抽取和分析以及匹配。
視頻圖像面(miàn)部識别是一種(zhǒng)常見的身份識别方式，現已被(bèi)廣泛用于公共安全領域。視頻圖像識别容易目标光照影響，同時(shí)人體面(miàn)部與攝像機的成(chéng)像角度也會(huì)顯著影響識别效果。另一種(zhǒng)人臉識别技術是熱成(chéng)像技術，主要通過(guò)分析面(miàn)部血液産生的熱輻射來産生面(miàn)部圖像并進(jìn)行分析。其依據是人體面(miàn)部各個部位的骨骼與肌肉組織的溫度不同，向(xiàng)外界散發(fā)出來的紅外光譜也不同，并且具備個人惟一性，不受外界光照度的影響，在黑暗情況下也能(néng)正常使用，并且不易通過(guò)化妝來遮蓋及僞造。近些年迅速發(fā)展起(qǐ)來的另一種(zhǒng)解決人臉識别方案是基于主動近紅外圖像的多光源人臉識别技術。它可以克服光線變化的影響，已經(jīng)取得了卓越的識别性能(néng)，在精度、穩定性和速度方面(miàn)的整體系統性能(néng)超過(guò)三維圖像人臉識别。這(zhè)項技術在近兩(liǎng)三年發(fā)展迅速，使人臉識别技術逐漸走向(xiàng)實用化。
語音識别主要是利用人的聲音特點進(jìn)行身份識别，有文字相關與文字無關兩(liǎng)種(zhǒng)。前者基于對(duì)預定文字發(fā)音的識别，實現較為簡單但容易被(bèi)模仿;後(hòu)者可對(duì)任意文本發(fā)音進(jìn)行識别，實現難度大但防僞性有較大提高。聲音識别的優點在于它是一種(zhǒng)非接觸識别技術，容易為公衆所接受。但聲音會(huì)随音量、音速和音質的變化而影響。比如，一個人感冒時(shí)說(shuō)話和平時(shí)說(shuō)話就(jiù)會(huì)有明顯差異;此外，一個人也可有意識地對(duì)自己的聲音進(jìn)行僞裝和控制，從而給鑒别帶來一定困難;同時(shí)，環境噪聲和幹擾對(duì)語音識别有嚴重影響。因此，語音識别整體的識别率并不高，随著(zhe)技術的發(fā)展，語言識别率不斷在提高，并在一些領域(如移動終端的語言助手)變為實用，但用于身份識别的場合并不多。
筆迹識别主要是透過(guò)測量簽字者的字形及不同筆劃間的速度、順序和壓力特征，對(duì)簽字者的身份進(jìn)行鑒别。利用筆迹鑒定身份在日常生活中已獲得普通應用，如信用卡交易簽名等。筆迹識别系統通常有靜态和動态兩(liǎng)種(zhǒng)。靜态系統僅利用筆迹的幾何形狀特征進(jìn)行識别，由于筆迹比較容易被(bèi)模仿，因此靜态方式防僞性較差;動态系統同時(shí)利用幾何形狀特征和運動特征(如書寫時(shí)的加速度、速度、運動軌迹等)進(jìn)行識别，由于運動特征無法從寫好(hǎo)的筆迹中獲得難于模仿，因此動态方式具有較強的防僞性。
虹膜、視網膜識别，虹膜是瞳孔周圍有顔色的肌肉組織。研究表明，人的眼虹膜上有很多微小的凹凸起(qǐ)伏和條狀組織，其表面(miàn)特征幾乎是唯一的。早在20世紀30年代，人們就(jiù)提出了利用眼虹膜進(jìn)行身份識别的設想，但直到(dào)近兩(liǎng)年英國(guó)劍橋大學(xué)科學(xué)家多各曼開(kāi)發(fā)出一種(zhǒng)新的編碼方式，才使這(zhè)項技術真正走向(xiàng)實用。虹膜識别的工作過(guò)程，與指紋識别有些類似。科學(xué)家先要將(jiāng)掃描的虹膜圖像轉換為2048位的數字代碼，存儲到(dào)計算器數據庫中。當進(jìn)行身份識别時(shí)，隻需將(jiāng)掃描的待檢測者的虹膜圖像，與事(shì)先儲存的數字代碼相對(duì)照，即可判明身份。但利用視網膜進(jìn)行身份識别，需要用激光照射眼球後(hòu)面(miàn)才能(néng)獲得視網膜的特征圖像，不僅設備複雜昂貴，對(duì)眼睛健康也會(huì)帶來一定損害。因此，如何利用這(zhè)一生物特征進(jìn)行身份識别，尚有待進(jìn)一步研究。
指脈識别(靜脈識别)技術的原理是根據血液中的血紅素有吸收紅外線光的特質，將(jiāng)具紅外線感應度的小型照相機對(duì)著(zhe)手指進(jìn)行攝影,即可將(jiāng)照著(zhe)血管的陰影處攝出圖像來，然後(hòu)將(jiāng)血管圖樣(yàng)進(jìn)行數字處理，制成(chéng)血管圖樣(yàng)影像，并使用複雜的算法從數據庫中進(jìn)行匹配，從而對(duì)個人進(jìn)行身份鑒定，确認身份。應技術目前分為手指靜脈識别技術和手背靜脈識别。指脈識别技術具有多項重要特點，使它在高度安全性和使用便捷性上遠勝于其它生物識别技術。
主要體現在以下幾個方面(miàn)：
高度防僞：靜脈隐藏在身體内部，被(bèi)複制或盜用的機率很小;簡易便用：使用者心理抗拒性低，受生理和環境影響的因素也低，包括：幹燥皮膚，油污，灰塵等污染，皮膚表面(miàn)異常等;高度準确：認假率為0.0001%，拒真率為0.01%，注冊失敗率為0%;快速識别：原始手指靜脈影像被(bèi)捕獲并數字化處理，圖像比對(duì)由日立專有的手指靜脈提取算法完成(chéng)，整個過(guò)程不到(dào)1秒。基于上述的這(zhè)些特點，指脈識别技術快速在許多領域被(bèi)應用，并幾乎可以應用于所有需要個人信息識别的領域，讓其身份識别、信息保密和管理工作提升到(dào)一個新的境界。
生物識别應用概況
生物識别技術中指紋識别出現得最早也最為常用。近日從支付寶方面(miàn)獲悉，支付寶錢包已開(kāi)始試水指紋支付，目前用戶在三星最新的旗艦機型GalaxyS5上已能(néng)率先享受到(dào)這(zhè)一服務。這(zhè)意味著(zhe)國(guó)内移動支付産業從數字密碼時(shí)代跨入了生物識别時(shí)代。
據國(guó)際生物識别集團(IBG)最新權威報告《生物識别市場與産業報告2009-2014》顯示，在各種(zhǒng)生物特征識别技術中，指紋識别占到(dào)28.4%，除此之外，人臉識别占11.4%，虹膜識别、語音識别、靜脈識别和掌形識别各占8.0%、3.0%、2.4%和1.8%。
據了解，目前中國(guó)國(guó)内人臉識别占比已達18%，相對(duì)而言，指紋識别占比由之前的98%下降到(dào)82%，很明顯，人臉識别具有強大的發(fā)展潛力，已有取代指紋識别市場的發(fā)展趨勢。在未來三年内，國(guó)内有望形成(chéng)年銷售額過(guò)百億元的市場規模，并在未來十年内有望形成(chéng)年銷售額過(guò)千億元的市場規模。
我國(guó)有關部門建立的人臉識别系統的數據庫，到(dào)2008年時(shí)已達到(dào)千萬人，2011年提升到(dào)上億人，2013年，有關部門已著(zhe)手建立基于三維的目标人臉識别系統。目前公安部已將(jiāng)人臉識别技術應用于戶籍查重，人臉識别也已逐步應用于視頻圖像偵察，且效果明顯。
我國(guó)生物識别技術領域已經(jīng)構建起(qǐ)比較系統完整的生物識别基礎理論和技術方法體系，成(chéng)為國(guó)内生物識别産業的重要技術來源。但是，與國(guó)際生物識别領域最前沿的科研機構和技術公司相比，我國(guó)在生物特征傳感器和核心算法的原始創新以及生物識别技術的應用推廣方面(miàn)仍然存在不小差距。
生物識别進(jìn)入黃金發(fā)展期面(miàn)臨的阻礙
生物識别技術萌芽于20世紀60年代，随著(zhe)計算機技術的發(fā)展而逐漸發(fā)展起(qǐ)來。目前，生物特征識别技術和産品在邊檢通關、居民證照、公安司法、金融證券、電子商務、社保福利、信息網絡等公共安全領域以及門禁、考勤、學(xué)校、醫院、場館、超市等民用領域都(dōu)得到(dào)了應用，成(chéng)為信息技術的新興産業。2011年國(guó)際市場銷售額達50億美元，預計2015年將(jiāng)超過(guò)100億美元。
近年來，由于安全領域和社會(huì)安全的需要，世界上各個國(guó)家都(dōu)對(duì)安防領域加大了投入，據了解，目前國(guó)内已有幾十家企業在進(jìn)行市場深度開(kāi)發(fā)，并成(chéng)立了生物識别産業技術創新戰略聯盟。無論是VC、跨國(guó)公司、上市公司還(hái)是政府、民營企業，都(dōu)對(duì)該産業給予了極大的關注和預期。
随著(zhe)技術的成(chéng)熟與進(jìn)步，生物識别技術將(jiāng)會(huì)得到(dào)深化與普及，并開(kāi)始得到(dào)更大範圍的采用，比如在邊境安全方面(miàn)。在今後(hòu)幾年中，其應用將(jiāng)越來越多樣(yàng)化，随著(zhe)技術的進(jìn)步和成(chéng)本的不斷降低，生物識别將(jiāng)會(huì)出現長(cháng)足的發(fā)展。
對(duì)于生物識别技術發(fā)展的未來，清華大學(xué)教授蘇光大在近日由中科院自動化所舉行的生物識别産業技術創新戰略聯盟沙龍上作出了如此判斷：“生物識别技術在許多行業已經(jīng)開(kāi)始應用，當前已進(jìn)入産業發(fā)展的黃金時(shí)代。
生物識别技術有做自己獨特的優勢，但并不是完美無缺。如指紋識别，就(jiù)面(miàn)臨指紋膜冒充指紋蒙混過(guò)關的問題;人面(miàn)識别，簡單易個容也許就(jiù)能(néng)過(guò)關;虹膜識别技術對(duì)黑眼睛存在識别難問題，對(duì)于盲人和眼疾患者是無能(néng)為力;聲音、筆迹也并不難以模仿;靜脈識别也存在易受溫度幹擾影響識别率的問題。盡管如此，随著(zhe)各種(zhǒng)生物特征識别技術的不斷發(fā)展和提高，在全球信息化、網絡化的大背景下，生物特征識别技術的應用面(miàn)會(huì)越來越廣，深度會(huì)不斷深入。首先，在物聯網這(zhè)個大趨勢下，生物識别技術解決了身份識别這(zhè)個日常但很重要的問題，精準、快捷的身份識别能(néng)力能(néng)夠與越來越多的行業應用相結合，并通過(guò)網絡共享，為人們帶來更加安全、便利的生活;其次，多種(zhǒng)生物識别技術的融合，有助于提高身份鑒别的準确性和安全性，使其能(néng)夠更加深入應用到(dào)對(duì)安全性要求較高的行業中;此外，新型生物技術的不斷發(fā)現(如虹膜識别、DNA識别)與發(fā)展，使得生物識别技術除了在傳統的應用市場不斷擴大自己的市場份額外，還(hái)能(néng)夠不斷在非傳統應用場合開(kāi)辟新的市場，，對(duì)社會(huì)的發(fā)展造成(chéng)深層次的影響。
來源：中國(guó)安防展覽網