生物識(shí)別技術(shù)是一種通過采集和分析人體固有的特征（生 理特征與行為特征）來進(jìn)行身份識(shí)別的計(jì)算機(jī)技術(shù)。人的生理特征有：指紋、手形、臉型、虹膜、脈搏、耳廓等，行為特征包括手寫筆跡、走路步態(tài)、按鍵力度等。 計(jì)算機(jī)通過光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器等來采集這些特征，應(yīng)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)，結(jié)合圖形、聲音、形為分析、數(shù)據(jù)庫(kù)等高級(jí)算法和科技手段，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)人身份的識(shí)別。

無 論是生理特征還是行為特征，要求對(duì)于特定個(gè)體，其狀態(tài)基本上保持穩(wěn)定，對(duì)于不同個(gè)體，則存在必要的差異用于區(qū)分，這是某種人體特征是否能夠應(yīng)用于生物識(shí)別 技術(shù)的一個(gè)重要前提。如簽名、按手印等方法很早就被用于個(gè)人身份識(shí)別，正是由于人的手寫筆跡、指紋同時(shí)滿足上述“個(gè)體之內(nèi)穩(wěn)定性”與“個(gè)體之間差異性”兩 個(gè)條件。

傳統(tǒng)的身份鑒定方法由于主要借助體外 物，一旦證明身份的標(biāo)識(shí)物品和標(biāo)識(shí)知識(shí)被盜或遺忘，其身份就容易被他人冒充或取代。生物識(shí)別技術(shù)以人體本身的特征來對(duì)人身份進(jìn)行鑒別，因此和傳統(tǒng)的身份鑒 定方法相比，不易遺忘、不易偽造或被盜、能夠隨身“攜帶”和隨時(shí)隨地可用。生物識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品均借助于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，很容易配合電腦和安全、監(jiān)控、管 理系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。

指紋識(shí)別

指 紋識(shí)別是生物識(shí)別技術(shù)發(fā)展的先驅(qū)，同時(shí)也是目前應(yīng)用最為廣泛的生物識(shí)別技術(shù)。指紋是人與生俱來的身體特征，大約14歲以后，每個(gè)人的指紋就已經(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(huán)、脊斷點(diǎn)和脊分岔的特征，自這些特征被科學(xué)統(tǒng)計(jì)論 證后，指紋識(shí)別很早就被用作犯罪偵查的工具，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于金融銀行、安全防范、刑偵、安全保密等各個(gè)領(lǐng)域。據(jù) IBG最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，指紋識(shí)別技術(shù)幾乎占據(jù)了整個(gè)生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域的60％的市場(chǎng)份額。

掌紋識(shí)別

掌紋識(shí)別與指紋識(shí)別類似，是一種較新的生物識(shí)別技術(shù)，它通過分析手指末端到手腕部分的手掌圖像來實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別。掌紋的形態(tài)由遺傳基因控制，具備很強(qiáng)的穩(wěn)定性和唯一性。

掌 紋中最重要的特征是紋線特征，這些紋線特征中最清晰的幾條紋線基本上是伴隨人的一生不發(fā)生變化的，對(duì)成像圖片質(zhì)量要求不高，便于快速識(shí)別。掌紋的另一個(gè)特 征是點(diǎn)特征，主要是指手掌上所具有的和指紋類似的皮膚表面特征，如掌紋乳突紋在局部形成的奇異點(diǎn)及紋形。點(diǎn)特征需要在高分辨率和高質(zhì)量的圖像中獲取，因此 對(duì)圖像的質(zhì)量要求較高。掌紋還有一個(gè)紋理特征，主要是指比紋線更短、更細(xì)的一些紋線，但其在手掌上分布是毫無規(guī)律的。

掌 紋的特征還包括幾何特征：如手掌的寬度、長(zhǎng)度和幾何形狀，以及手掌不同區(qū)域的分布。由于掌紋中能夠提取的特征信息比指紋多，因此準(zhǔn)確效高具備更好的身份鑒 別能力，缺點(diǎn)在于機(jī)器維護(hù)率高，磨損后易產(chǎn)生誤差。掌紋識(shí)別主要應(yīng)用在銀行、珠寶店、金庫(kù)等安保等級(jí)高的區(qū)域。通過對(duì)入庫(kù)人員進(jìn)行掌紋掃描來確認(rèn)身份。

掌紋識(shí)別作為一項(xiàng)新興的生物識(shí)別技術(shù)，因具有采樣簡(jiǎn)單、圖像信息豐富、用戶接受程度高、不易偽造、受噪聲干擾小等特點(diǎn)受到國(guó)內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。但是由于掌紋識(shí)別技術(shù)起步較晚，尚處于學(xué)習(xí)和借鑒其他生物特征識(shí)別技術(shù)的階段。

人臉識(shí)別

人臉識(shí)別技術(shù)是另一種應(yīng)用較為廣泛生物識(shí)別技術(shù)。該技術(shù)以人的面部的外觀特征為分析目標(biāo)，包括：眼、眉毛、鼻、耳廓、嘴唇、下巴等面部器官的外狀、大小、位置以及它們相互間對(duì)應(yīng)的平面或立體空間關(guān)系等。該類外觀特征的直觀性較好，具有較高的唯一性。

    人臉識(shí)別目前又分兩種主要的識(shí)別技術(shù)，一種是基于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視頻圖像的識(shí)別，通過攝像頭拍攝人體圖形并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再利用計(jì)算器對(duì)圖形進(jìn)行人臉圖片抽取和 分析以及匹配。視頻圖像面部識(shí)別是一種常見的身份識(shí)別方式，現(xiàn)已被廣泛用于公共安全領(lǐng)域。視頻圖像識(shí)別容易受目標(biāo)光照影響，同時(shí)人體面部與攝像機(jī)的成像角 度也會(huì)顯著影響識(shí)別效果。

另 一種人臉識(shí)別技術(shù)是熱成像技術(shù)，主要通過分析面部血液產(chǎn)生的熱輻射來產(chǎn)生面部圖像并進(jìn)行分析。其依據(jù)是人體面部各個(gè)部位的骨骼與肌肉組織的溫度不同，向外 界散發(fā)出來的紅外光譜也不同，并且具備個(gè)人唯一性，不受外界光照度的影響，在黑暗情況下也能正常使用，并且不易通過化妝來遮蓋及偽造。

近些年迅速發(fā)展起來的另一種解決人臉識(shí)別方案是基于主動(dòng)近紅外圖像的多光源人臉識(shí)別技術(shù)。它可以克服光線變化的影響，已經(jīng)取得了卓越的識(shí)別性能，在精度、穩(wěn)定性和速度方面的整體系統(tǒng)性能超過三維圖像人臉識(shí)別。這項(xiàng)技術(shù)在近兩三年發(fā)展迅速，使人臉識(shí)別技術(shù)逐漸走向?qū)嵱没?/p>

生 物識(shí)別不是新的技術(shù)，早在1882年就有了采集人的圖像，記錄人的身高、食指長(zhǎng)度、胳膊長(zhǎng)度來區(qū)別人的歷史記錄。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們逐漸發(fā)展出了指 紋識(shí)別、掌紋識(shí)別、手形識(shí)別、面相識(shí)別、發(fā)音識(shí)別、虹膜識(shí)別、靜脈識(shí)別、簽名識(shí)別等多種生物識(shí)別技術(shù)，并在不同領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。