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生物信息识别解决方案
     生物识别技术主要用于用户身份验证,是便捷与安全的识别技术,利用生物识别技术进行身份认定更安全、可靠、准确。配合电脑、互联网和安全、监控、管理系统整合,实现自动化、智能化管理,

一、人脸识别技术

    人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术,通常也叫做人像识别、面部识别。

1.人脸识别的特点

     人脸与人体的其它生物特征(指纹、虹膜等)一样与生俱来,它的唯一性和不易被复制的良好特性为身份鉴别提供了必要的前提,与其它类型的生物识别比较人脸识别具有如下特点:
  • 非强制性:用户不需要专门配合人脸采集设备,几乎可以在无意识的状态下就可获取人脸图像,这样的取样方式没有“强制性”;
  • 非接触性:用户不需要和设备直接接触就能获取人脸图像;
  • 并发性:在实际应用场景下可以进行多个人脸的分拣、判断及识别;
    人脸识别虽然具有较高的便利性,但是其安全性也相对较弱一些。其识别准确率比如会受到环境的光线、识别距离等多方面因素影响。另外,当用户通过画妆、整容对于面部进行一些改变时也会影响人脸识别的准确性。而且,对于需要戴口罩的一些环境中,人脸识别也难以起到作用。

2.人脸识别技术的行业应用

  • 身份认证:金融,银行,高级别安全系统,会议,旅游,场所的用户身份认证
  • 在线购物:眼镜,头饰等脸部服饰可通过人脸识别技术在线试戴,让消费者身临其境。
人脸识别技术

二、指纹识别

     每个指纹都有几个独一无二可测量的特征点,每个特征点都有大约七个特征,人们的十个手指产生最少4900个独立可测量的特征。指纹识别技术通过分析指纹可测量的特征点,从中抽取特征值,然后进行认证。当前,我国第二代身份证便实现了指纹采集,且各大智能手机都纷纷实现了指纹解锁功能。与其他生物识别技术相比,指纹识别早已经在消费电子、安防等产业中广泛应用,通过时间和实践的检验,技术方面也在不断的革新。

1.指纹识别的特征

  • 基本纹型:常见的指纹图案有环型、弓型、螺旋型,其他的指纹图案都基于这三种基本图案,只是一个粗略的分类,仅仅依靠图案类型来分辨指纹是远远不够的,但通过分类可以更加便利于在大数据库中搜寻到指纹。
  • 模式区(Pattern Area):模式区是包含了纹型特征的区域,即从模式区就能够分辨出指纹是属于那一种类型的。
  • 核心点(Core Point):核心点位于指纹纹路的渐进中心,它用于读取指纹和比对指纹时的参考点。
  • 三角点(Delta):三角点位于从核心点开始的第一个分叉点或者断点、或者两条纹路会聚处、孤立点、折转处,或者指向这些奇异点。三角点提供了指纹纹路的计数和跟踪的开始之处。
  • 式样线( Type Lines):式样线是在指纹包围模式区的纹路线开始平行的地方所出现的交叉纹路,式样线通常很短就中断了,但它的外侧线开始连续延伸。
  • 纹数( Ridge Count):纹数是指模式区内指纹纹路的数量。在计算指纹的纹数时,一般先连接核心点和三角点,这条连线与指纹纹路相交的数量即可认为是指纹的纹数。

2.指纹识别行业应用

  • 身份认证与考勤打卡
  • 司法刑侦身份信息采集
  • 智能家居对使用者身份的认证
  • 移动设备指纹解锁

指纹识别技术

三、掌纹识别

      掌纹是指手腕与手指之间的手掌表面上的各种纹线特征,如主线、皱纹、细小的纹理、脊末梢、分叉点等。掌纹的形态由遗传基因控制,即使由于某种原因表皮剥落,新生的掌纹纹线仍保持着原来的结构。每个人的掌纹纹线都不一样,即使是孪生同胞,他们的掌纹也只是比较相似,而不会完全一样。并且在低分辨率和低质量的图像中仍能够清晰的辨认。可以说掌纹识别与指纹识别非常类似,其有着与指纹类似的优缺点。当然,相对于指纹识别来说,掌纹识别所需的设备体积要更大,所以并不适合移动设备。

1.掌纹识别的基本步骤

  • 特征提取:经过预处理的信息数据往往十分庞大。因此需要对信息数据进行特征提取和选择,即用某种方法把数据从模式空间转换到特征 子空间。使得在特征空间中,数据具有很好的区分能力。
  • 特征决策:分类是将样本的特征 空间划分为类型空间。对于给定的未知模式,确定其为类型空间的某种模型。特征提取和选择在很大程度上影响了分类效果,而好的 分类器设计和方法也会提高系统分类性能。

2.掌纹识别技术的行业应用

  • 高分辨 率掌纹识别技术主要应用在刑事侦查等领域
掌纹识别技术

四.虹膜识别

    人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后,在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性,同时也决定了身份识别的唯一性。因此,可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。虹膜测定技术可以读取 266 个特征点,而其他生物测定技术只能读取 13-60 个特征点。根据富士通方面的数据,虹膜识别的错误识别可能为 1/1500000,而苹果 TouchID 的错误识别可能为 1/50000,虹膜识别的准确率高达当前指纹方案的三十倍。而虹膜识别又属于非接触式的识别,识别非常方便高效。

1.虹膜识别的特点

  • 唯一性:每个虹膜所包含的信息都不相同,出现形态完全相同的虹膜组织的可能性远远低于其他组织。英国剑桥大学John Daugman教授提出的虹膜相位特征证实了虹膜图像有244个独立的自由度,即平均每平方毫米的信息量是3.2比特。虹膜的纤维组织细节复杂而丰富,并且它的形成与胚胎发生阶段该组织局部的物理化学条件有关,具有极大的随机性,即便使用克隆技术也无法复制某个虹膜。同卵双胞胎的虹膜纹理信息不同,同一个人左右眼的虹膜纹理都不会相互认同。英国国家物理实验室的测试结果表明:虹膜识别是各种生物特征识别方法中错误率最低的。稳定性:基本不会随着人年龄的增长而发生变化;
  • 稳定性:虹膜从婴儿胚胎期的第3个月起开始发育,到第8个月虹膜的主要纹理结构已经成形。除非经历危及眼睛的外科手术,此后几乎终生不变。由于角膜的保护作用,发育完全的虹膜不易受到外界的伤害。
  • 活体检测:虹膜识别必须是活体识别,这也是其安全性更高的主要原因
  • 技术难度较高:对于识别距离的要求比较高,同时虹膜识别的应用成本也与其技术难度成正比,相比其他的识别技术,成本要更高一些
  • 防伪性:虹膜是人眼的可见部分,处在巩膜的保护下,具有极强的生物活性。例如,瞳孔的大小随光线强弱变化;视物时有不自觉的调节过程;有每秒可达十余次的无意识瞳孔缩放;在人体脑死亡、处于深度昏迷状态或眼球组织脱离人体时,虹膜组织即完全收缩,出现散瞳现象。这些生物活性与人体生命现象同时存在,共生共息,所以想用照片、录像、尸体的虹膜代替活体的虹膜图像都是不可能的,从而保证了生理组织的真实性
 虹膜识别

2. 虹膜识别技术的行业应用

  • 电力/核电站/军事领域:为了提高电站的网络化、智能化、信息化,提升管理效率及安全性,采用目前国际上先进的虹膜识别技术,结合计算机网络在数据采集、数据通信、数据检索、系统控制等方面优势,实现主要通道(出入口)的门禁管理、工作人员的人事考勤管理。并可根据变电站的设备现状,改造成为具有虹膜身份认证的防误闭锁系统,大大提高操作的安全性
  • 工矿/企事业单位领域:矿井虹膜考勤系统是煤矿安全生产管理的重要组成部分,它可以使企业管理者及时了解井下生产状况和人员组成,有效改进安全生产管理和劳动组织方式,是提高安全生产效率的重要手段。市场上常见的是磁卡、IC卡、射频卡等技术实现的考勤机,它无法解决替代性问题,而指纹等生物识别技术,也因为识别精度不够,无法适应井下恶劣环境、设备维护困难等问题不能满足需要。虹膜识别考勤系统可以从根本上杜绝考勤时的替代现象,它的高安全性、快速识别和它在矿井井下独具的易用性,是其它生物识别系统无法相比的。
  • 金融/银行/税务领域:随着金融行业的不断发展,金融市场竞争日益加剧,银行的管理也日趋规范化,安全问题成为重中之重,虹膜识别产品在银行业的应用是大势所趋。
  • 民航/机场/海关/口岸领域:虹膜识别系统已在国内外许多领域正发挥着越来越大的作用,如在机场与海港海关的生物识别通关自动系统、检测系统及警方使用的身份检测行动装置等。虹膜身份识别系统可在需要的重点防范区域、通道、口岸应用,对已认证人员授予不同的权限,并对试图强行通过的未经认证的人员,系统会自动采取措施将其封闭在警戒空间。自动快速通关是虹膜识别的一个典型应用,它的应用不仅使机场安全等级上升,缓解人流压力,也会为机场带来经济效益。在公共安全成为热点问题的今天,虹膜识别技术在国内机场的应用必将和国际上一样成为发展趋势。

五、声纹识别

     人类语言的产生是人体语言中枢与发音器官之间一个复杂的生理物理过程,人在讲话时使用的发声器官--舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔在尺寸和形态方面每个人的差异很大,所以任何两个人的声纹图谱都有差异。这也使得声纹识别也可以称为身份认证的一种方式。

1.声纹识别的特点

  • 声纹提取方便:可在不知不觉中完成,因此使用者的接受程度也高;
  • 获取语音的识别成本低廉:使用简单,一个麦克风即可,在使用通讯设备时更无需额外的录音设备;
  • 适合远程身份确认:只需要一个麦克风或电话、手机就可以通过网路(通讯网络或互联网络)实现远程登录;
  • 声纹辨认和确认的算法复杂度低;
  • 配合一些其他措施,如通过语音识别进行内容鉴别等,可以提高准确率。这些优势使得声纹识别的应用越来越受到系统开发者和用户青睐。
  • 容易受身体因素影响:比如同一个人的声音具有易变性,易受身体状况、年龄、情绪等的影响;比如不同的麦克风和信道对识别性能有影响;比如环境噪音对识别有干扰;又比如混合说话人的情形下人的声纹特征不易提取等等
声纹识别

2. 声纹识别技术的行业应用

  • 声纹识别目前主要还是被用于一些对于身份安全性要求并不太高的场景当中。比如现在比较热门的智能音响。

六、静脉识别

    静脉识别系统一种方式是通过静脉识别仪取得个人静脉分布图,依据专用比对算法从静脉分布图提取特征值,另一种方式通过红外线 CCD摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像,将静脉的数字图像存贮在计算机系统中,实现特征值存储。静脉比对时,实时采取静脉图,运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征,采用复杂的匹配算法同存储在主机中静脉特征值比对匹配,从而对个人进行身份鉴定,确认身份。

1.静脉识别的特点

  • 高度防伪:静脉识别的特征已被国际公认具有唯一性,且和视网膜相当,在其拒真率(相同结构图,而被算法识别为不同)低于万分之一的情况下,其识假率(不同结构图,而被算法识别为相同)可低于10万分之一。
  • 安全性高:为活体识别技术,是血管流动的分布图像,只有活体手指才能识别通过。

2.静脉识别的行业应用

  • 前静脉识别功能在市场的运用并不高,而它同样有着难以规避的缺点。例如手背静脉仍可能随着年龄和生理的变化而发生变化,永久性尚未得到证实;仍然存在无法成功注册登记的可能;由于采集方式受自身特点的限制,产品难以小型化;采集设备有特殊要求,设计相对复杂,制造成本高
静脉识别
 
        随着生物信息识别技术的发展和成熟已经被用于各行各业,因为生物信息识别技术的诞生社会公众安全指数也因此而提升,生物信息识别技术为社会进步和发展做出了很大的贡献