浅谈生物识别技术分类及在各领域应用
- 来源：中国安防展览网整理 作者：编辑部
- 2014/7/15 18:25:522879
生物识别分类及其特征
目前，常用的生物特征识别技术所用的生物特征有基于生理特征的如人脸、指纹、虹膜，也有基于行为特征的如笔迹、声音等。下面就这些常见的生物特征识别技术的特点及其发展趋势作一简单介绍。
◎人脸识别
人脸识别作为一种基于生理特征的身份认证技术，与目前广泛应用的以密码、IC卡为媒介的传统身份认证技术相比，具有不易伪造、不易窃取、不会遗忘的特点；而人脸识别与指纹、虹膜、掌纹识别等生理特征识别技术相比，具有非侵犯性、采集方便等特点。因而人脸识别是一种非常自然、友好的生物特征识别认证技术。人脸识别技术包括图像或视频中进行人脸检测、从检测出的人脸中定位眼睛位置、然后提取人脸特征、后进行人脸比对等一系列相关的技术。
早的人脸识别系统建成于20世纪60年代，该系统以人脸特征点的间距、比率等参数作为特征，构建了一个半自动的人脸识别系统。自20世纪80年代开始，人脸识别技术出现了基于面部图像的方法。为了克服姿态变化对人脸识别性能的影响，也为了进一步提高人脸识别性能，20世纪90年代后期，一些研究者开始采用基于3D的人脸识别算法。2000年后，人脸识别算法逐渐成熟，出现了商用的人脸识别系统。
◎指纹识别
指纹识别技术是指通过比较不同人指纹中的特征点不同来区分不同人的身份。指纹识别技术通常由三个部分组成：对指纹图像进行预处理；提取特征值，并形成特征值模板；指纹特征值比对。指纹图像预处理的目的是为了减少噪声干扰的影响，以便有效提取指纹特征值。常用的预处理方法有图像增强、图像平滑、二值化、图像细化等。
特征提取的目的就是从预处理后的指纹图像中，提取出能够表达该指纹图像与众不同的特征点的过程。初特征提取是基于图像的，从图像整体中提取出特征进行比较，但该方法的精度和性能较低。现在一般采用基于特征点的方法，从图像中提取反应指纹特性的全局特征（如纹形、模式区、核心区、三角点、纹数等）和局部特征（如终结点、分叉点、分歧点、孤立点、环点等）。得到特征点后就可以对特征点进行编码形成特征值模板。指纹特征值比对就是把当前获得的指纹特征值与存储的指纹特征值模板进行匹配，并给出相似度的过程。
◎虹膜识别
虹膜相对而言是一个较新的生物特征。1983年，Flom与Safir申请了虹膜识别保护，使得虹膜识别方面的研究很少。1993年，Daugman发表了关于虹膜自动识别算法的开创性工作，奠定了世界上商业虹膜自动识别系统的基础。随着Flom和Safir在2005年的失效和CASIA及ICE2005中虹膜数据集的提供，虹膜识别算法的研究越来越蓬勃。ICE2006对虹膜识别算法性能进行了测试。
生物识别技术广泛应用
生物特征识别技术涉及内容广泛，与传统识别方式不同，生物特征识别是利用人类自身的个体特性来进行身份识别。经过多年发展，国内外生物识别技术已逐渐成熟，各种基于生物特征识别技术的软硬件产品以及行业应用的解决方案频出，并在金融、电信信息安全、电子商务、电子政务等领域得到了广泛应用。
◎楼宇对讲中的生物识别
楼宇对讲行业发展进入到了一个技术突飞猛进的时代，无论平安城市、智慧城市还是健康城市，楼宇对讲终端是除了电视、电脑、手机之外兴起的作为城市信息化建设的重要载体，各家依托自己的行业优势，将各种能力集成到终端。目前，由于技术的原材料、研发能力等要求较高的原因，这款基于手掌静脉技术的楼宇对讲产品主要针对市场，比如别墅、连锁机构、连锁咖啡厅、连锁酒店和连锁会所等。但相信随着技术的不断成熟，产品可过渡到中端市场，从而使其普及开来。
◎视频监控中的人脸分析将普及
正是出于对个人隐私的保护和信息安全的需求，生物识别已经越来越广泛地应用于个人信息识别、安防等领域。视频监控将会融合生物识别技术与行为监测技术，将创造出一个全新的生物识别监控与行为检测市场，并拥有数十亿美元的市场规模。据业内人士介绍，在民用安防系统中，大多采用人脸识别和指纹识别。近两年，随着国内平安城市、智慧城市项目的深入发展，城市监控的高清化进一步得到普及，摄像机特别是高清摄像机数量激增，使得人脸识别在数据的采集上阻碍大大减小；甚至部分地区已逐步将人脸识别列为使用过程中的强制标准。
而当视频监控带有生物识别和行为检测后，将会为视频监控、生物识别和IT系统制造商、安防系统集成商和企业带来新一轮的营业增长。这个新市场（包括系统销售、升级和原件保修）在2016年将会有32亿美元的市场蛋糕，复合增长率达到33%。
◎3D指纹门禁系统
指纹门禁近年来也得到较大范围的发展，不仅运用在传统的金融、小区等单位，并逐渐在向校园、工厂等更多非传统单位蔓延。
从用户需求来看，指纹门禁系统有着不错的前景。不同生产厂家之间展开新一轮较量。指纹门禁的发展体现了指纹识别技术的成熟。在安全性日益成为用户首要考虑因素之时，传统的光学指纹识别技术有可能无法满足用户对门禁系统安全的要求。光学识别技术以手指表皮为扫描对象，在手指异常或面对人造指纹时，很难有准确可靠的识别反应。一些全新的指纹识别技术及产品应运而生，开始崭露头角。
因此，3D门禁指纹门禁应时而生。3D门禁指纹仪大的优势是用户指纹无法被复制，外人无法利用人造指纹冒充用户身份使用门禁系统，以确保系统安全性。对注重门禁安全及隐私的用户来说，或许是比较理想的选择。
◎地铁安防应用需求
河南省会郑州地铁1号已经开通，为确保地铁站点、运行等各方面的安全，省会警方在地铁进站口的上方设置了多组高清摄像头。这些摄像头不是一般的摄像头，是人像识别系统。在地铁一号线内安装有400个这样的高清摄像头，每天对出入站点全程监控，自动捕捉过往人员脸部特征。如果遇到被通缉*员，人像识别系统会自动识别并报警，执勤安保人员将时间对其进行控制。人像识别系统掌握所有进出站人员的脸部特征，真正地实现了“探头站岗、鼠标巡逻”