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生物特徵識別技術,解開身體密碼的“黑科技”

生物特徵識別技術是透過計算機,利用人體所固有的生理特徵或行為特徵來進行個人身份鑑定。生理特徵與生俱來多為先天性的;行為特徵則是習慣使然,多是後天性的。我們將生理和行為特徵統稱為生物特徵,常用的生物特徵包括:指紋、掌紋、虹膜、視網膜、人臉、聲音、筆跡等。

生物特徵識別技術,解開身體密碼的“黑科技”

虹膜識別

人的眼睛結構由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網膜等部分組成。虹膜在胎兒發育階段形成後,在整個生命歷程中將是保持不變的。這些特徵決定了虹膜特徵的唯一性,同時也決定了身份識別的唯一性。因此,可以將眼睛的虹膜特徵作為每個人的身份識別物件。

根據富士通方面的資料,虹膜識別的錯誤識別可能為1/1500000,而蘋果TouchID 的錯誤識別可能為1/50000,虹膜識別的準確率高達當前指紋方案的三十倍,而虹膜識別又屬於非接觸式的識別,識別非常方便高效。此外,虹膜識別還具有

唯一性、穩定性、不可複製性、活體檢測

等特點,綜合安全效能上佔據絕對優勢,安全等級來說是目前最高的。

目前,虹膜識別憑藉其超高的精確性和使用的便捷性,已經廣泛應用於

金融、醫療、安檢、安防、特種行業考勤與門禁、工業控制

等領域。

生物特徵識別技術,解開身體密碼的“黑科技”

人臉識別

人臉與人體的其它生物特徵(指紋、虹膜等)一樣與生俱來,它的唯一性和不易被複制的良好特性為身份鑑別提供了必要的前提,與其它型別的生物識別比較人臉識別具有如下特點:

非強制性:

使用者不需要專門配合人臉採集裝置,幾乎可以在無意識的狀態下就可獲取人臉影象,這樣的取樣方式沒有“強制性”;

非接觸性:

使用者不需要和裝置直接接觸就能獲取人臉影象;

併發性:

在實際應用場景下可以進行多個人臉的分揀、判斷及識別;

符合視覺特性:

“以貌識人”的特性,以及操作簡單、結果直觀、隱蔽性好等特點。

當下,人臉識別技術已經非常成熟,國內產業鏈也趨於完善。人臉識別在具備較高便利性的同時,其安全性也相對較弱一些。識別準確率會受到環境的光線、識別距離等多方面因素影響;另外,當用戶透過化妝、整容對於面部進行一些改變時也會影響人臉識別的準確性。這些都是企業亟待突破的技術難題。

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指紋識別

我國第二代身份證便實現了指紋採集,且各大智慧手機都紛紛實現了指紋解鎖功能。與其他生物識別技術相比,指紋識別早已經在消費電子、安防等產業中廣泛應用,透過時間和實踐的檢驗,技術方面也在不斷的革新。

雖然每個人的指紋識別都是獨一無二的,但並不適用於每一個行業、每一個人。例如,長期從事手工的人們便會為指紋識別而煩惱,他們的手指若有絲毫破損或乾溼環境裡、沾有異物時指紋識別功能便會失效。另外,在嚴寒區域或者嚴寒氣候,人們需要長時間戴手套的環境當中,指紋識別就會變得不那麼便利。

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掌靜脈識別

掌靜脈識別系統需先透過靜脈識別儀取得個人掌靜脈分佈圖,從掌靜脈分佈圖依據專用比對演算法提取特徵值,再透過紅外線CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的影象,將靜脈的數字影象存貯在計算機系統中,將特徵值儲存。

靜脈識別具有高度防偽、簡便易用、快速識別及高度準確四大特點。最為重要的一點是,指靜脈識別的特徵已被國際公認具有唯一性,且和視網膜相當,在其拒真率(相同結構圖,而被演算法識別為不同)低於萬分之一的情況下,其識假率(不同結構圖,而被演算法識別為相同)可低於10萬分之一。但它同樣有著難以規避的缺點:

(1)手背靜脈仍可能隨著年齡和生理的變化而發生變化,永久性尚未得到證實;

(2)仍然存在無法成功註冊登記的可能;

(3)由於採集方式受自身特點的限制,產品難以小型化;

(4)採集裝置有特殊要求,設計相對複雜,製造成本高。

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聲紋識別

與其他生物特徵相比,聲紋識別的優勢在於:

(1)聲紋提取方便,可在不知不覺中完成,因此使用者的接受程度也高;

(2)獲取語音的識別成本低廉,使用簡單,一個麥克風即可,在使用通訊裝置時無需額外的錄音裝置;

(3)適合遠端身份確認,只需要一個麥克風或電話、手機就可以透過網路(通訊網路或網際網路絡)實現遠端登入;

(4)聲紋辨認和確認的演算法複雜度低;

(5)配合一些其他措施,如透過語音識別進行內容鑑別等,可以提高準確率。這些優勢使得聲紋識別的應用越來越受到系統開發者和使用者青睞。

當然,聲紋識別應用也有一些缺點:

(1)同一個人的聲音具有易變性,易受身體狀況、年齡、情緒等的影響;

(2)不同的麥克風和通道對識別效能有影響;

(3)環境噪音對識別有干擾;

(4)混合說話人的情形下人的聲紋特徵不易提取。

所以,聲紋識別目前主要還是被用於一些對於身份安全性要求並不太高的場景當中,比如現在比較熱門的智慧音響。

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步態識別

步態識別是近年來越來越多的研究者所關注的一種較新的生物認證技術,它是透過人的走路方式來識別人的身份的方法。

步態識別是一種非接觸的生物特徵識別技術,因為它不需要人的行為配合,特別適合於遠距離的身份識別。這是任何生物特徵識別所無法比擬的,不容易偽裝,是讓犯罪分子防不勝防的追捕手段。它不僅可以分析閉路電視捕捉到的嫌犯的行動情況,還能把它們同嫌犯走路的姿態進行比較。採集裝置簡單、經濟,只需要一個監控攝像頭就行。

生物特徵識別技術,解開身體密碼的“黑科技”

生物識別技術日趨火熱,大型公司紛紛入局。

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