【美高梅娱乐场网站】国防科大成功研制静脉识别系统 或将取代指纹

发布时间:2019-09-17  栏目:科技中心  评论:0 Comments

本文来源:电子发烧友网

“静脉”当钥匙打开保险箱

所谓生物识别技术就是,通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性,(如指纹、脸象、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。

国防科大成功研制静脉识别系统 填补国内高级安保系统的空白

生物识别技术主要是指通过人类生物特征进行身份认证的一种技术,人类的生物特征通常具有唯一性、可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点,因此生物识别认证技术较传统认证技术存在较大的优势。

原理

01

国防科大研制的静脉识别技术是利用血液中的血红素吸收红外光的原理采集肉眼不可见的血液走向的结构图像,利用其结构特征作为身份识别的依据。

指纹识别

据长沙晚报1月13日报道近日,经过近十年的攻关,国防科技大学电子科学与工程学院成功研制出静脉特征识别安保系统,填补了国内高级安保系统的空白,目前已经取得了7项专利授权,即将投入实际运用中。

原理

产品:手指一晃保险箱打开

指纹是手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。尽管指纹只是人体皮肤的小部分,但是,它蕴涵着大量的信息。指纹特征可分为两类:总体特征和局部特征。

日常生活中,人们最熟悉的莫过于指纹打卡机了。而在国防科大试验室,记者看到了跟指纹识别机器外形类似的静脉识别机器。只要事先录入你的静脉数据,无须指纹接触,你只需将手指悬空放入其中,照样能打开与之相连的保险箱。

总体特征指那些用人眼直接就可以观察到的特征,包括基本纹路图案、模式区、核心点、三角点、式样线和纹线等。基本纹路图案有环形、弓形、螺旋形。

据研究该项技术的课题组带头人谢剑斌教授介绍:“静脉识别与指纹识别一样,是一种基于生物特征的身份鉴别和认证技术,使用方法也和指纹一样,首先是身份登记过程,采集用户的静脉图像,从采集到的静脉图像中提取特征,与用户姓名或其标识等联系起来构建静脉数据库;然后是身份验证或识别过程,验证就是通过把一个现场采集到的静脉与一个己经登记的静脉进行一对一的比对,来确认身份的过程。”

局部特征即指纹上节点的特征,这些具有某种特征的节点称为特征点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征,但它们的局部特征——特征点,却不可能完全相同。指纹上的特征点,即指纹纹路上的终结点、分叉点和转折点。

识假率:可小于10万分之一

指纹识别技术通常使用指纹的总体特征如纹形、三角点等来进行分类,再用局部特征如位置和方向等来进行用户身份识别。

“人体的身体特征具有不可复制的特点,人的指纹、静脉、掌纹、面孔、语音、虹膜、视网膜、骨架等都具有唯一性和稳定性的特征,即每个人的这些特征都与别人不同、且终生不变,因此就可以据此识别出人的身份。基于这些特征发展了指纹识别、静脉识别、面部识别、语音识别、虹膜识别等多种生物识别技术,目前许多技术都已成熟并得以应用。”谢剑斌表示,“手指静脉识别技术是最新一代的生物识别技术,是当前生物识别技术研究的热点。”

通常,首先从获取的指纹图像上找到“特征点”,然后根据特征点的特性建立用户活体指纹的数字表示——指纹特征数据(一种单向的转换,可以从指纹图像转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹图像)。

国防科大研制的静脉识别技术是利用血液中的血红素吸收红外光的原理采集肉眼不可见的血液走向的结构图像,利用其结构特征作为身份识别的依据。“血液是活体才具有的,因此静脉识别本质上就是活体识别,另外血液藏匿于皮肤内部,不易复制,因此静脉识别的安全性很高,国际公认其特征的唯一性与视网膜相当,在拒真率小于万分之一的情况下,识假率还可以做到小于10万分之一。”

由于两枚不同的指纹不会产生相同的特征数据,所以通过对所采集到的指纹图像的特征数据和存放在数据库中的指纹特征数据进行模式匹配,计算出它们的相似程度,最终得到两个指纹的匹配结果,根据匹配结果来鉴别用户身份。由于每个人的指纹不同,就是同一人的十指之间,指纹也有明显区别,因此指纹可用于身份鉴定。

应用:或将取代指纹识别

优点

静脉识别技术是一种新兴的技术,处于发展阶段,目前国内尚无相关国家标准,主要分为手指和手背两种识别方案。据悉,国防科大两种方案都有原理样机,现阶段重点研制的是手指静脉识别系统。为更好地规范、发展、管理此项新技术,业内正在制定相关国家标准,国防科大是此标准制定单位之一。

1)指纹是人体独一无二的特征,并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征。

针对静脉识别的应用前景,谢剑斌十分乐观。他表示,现在的生物识别技术主要有指纹、虹膜、人脸、静脉识别,而这些技术都各有优势及缺陷。指纹识别的优势是:成本低、体积小、特征采集方便。但是,指纹识别易被复制、被窃取,指纹特征很难做到活体特征,手指被砍下后其指纹特征仍然可用。因此,指纹识别安全性能较低。而虹膜识别安全性能较高,但其图像采集设备非常昂贵,一般都在4000美元左右,设备尺寸也很难做到小型化,而且对识别距离和眼睛状态要求严格,使用起来也不方便。而人脸识别容易被人脸照片、人脸视频等攻击和欺骗,难以做到活体识别。同时,人脸识别受使用者姿态、饰物、光照以及人脸自身的变化而降低识别性能。这些缺点手指静脉识别全部都能避免,“静脉藏匿在身体内部,肉眼无法看到,也不会像指纹那样在使用过程中留下印痕,不易被复制;是真正的活体检测,安全性能很高;其次,静脉是流动的血液形成的,只有活体才存在静脉,静脉特征不易被窃取。”此外,还具有漏登录率极低、非接触采集、设备成本较低,体积较小等特点,适宜推广。来源:新华网

2)如果想要增加可靠性,只需登记更多的指纹,鉴别更多的手指,最多可以达到十个,而每一个指纹都是独一无二的。

3)扫描指纹的速度很快,使用非常方便。

4)读取指纹时,用户必须将手指与指纹采集头互相接触,与指纹采集头直接接触是读取人体生物特征最可靠的方法,这也是指纹识别技术能够占领大部分市场的一个主要原因。

5)指纹采集头可以更加小型化,并且价格会更加低廉。

缺点

1)某些人或某些群体的指纹因为指纹特征很少,故而很难成像。

2)过去因为在犯罪记录中使用指纹,使得某些人害怕“将指纹记录在案”。然而,实际上现在的指纹鉴别技术都可以保证不存储任何含有指纹图像的数据,而只是存储从指纹中得到的加密的指纹特征数据。

3)每一次使用指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕,而这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性。

可见,指纹识别技术是目前最方便、可靠、非侵害和价格便宜的生物识别技术解决方案,市场应用有着很大的潜力。

02

声音识别

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原理

所谓声纹(Voiceprint),是用电声学仪器显示的携带言语信息的声波频谱。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。每个人的语音声学特征既有相对稳定性,又有变异性,不是绝对的、一成不变的。

这种变异可来自生理、病理、心理、模拟、伪装,也与环境干扰有关。尽管如此,由于每个人的发音器官都不尽相同,因此在一般情况下,人们仍能区别不同的人的声音或判断是否是同一人的声音。

优缺点

声纹识别的应用有一些缺点,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……。尽管如此,与其他生物特征相比,声纹识别的应用有一些特殊的优势:

1)蕴含声纹特征的语音获取方便、自然,声纹提取可在不知不觉中完成,因此使用者的接受程度也高;

2)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;

3)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;

4)声纹辨认和确认的算法复杂度低;

5)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;……等等。这些优势使得声纹识别的应用越来越收到系统开发者和用户青睐,声纹识别的世界市场占有率15.8%,仅次于指纹和掌纹的生物特征识别,并有不断上升的趋势。

03

视网膜识别

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原理

视网膜是眼睛底部的血液细胞层。视网膜扫描是采用低密度的红外线去捕捉视网膜的独特特征,血液细胞的唯一模式就因此被捕捉下来。

视网膜是一些位于眼球后部十分细小的神经(一英寸的
1/50),它是人眼感受光线并将信息通过视神经传给大脑的重要器官,它同胶片的功能有些类似,用于生物识别的血管分布在神经视网膜周围,即视网膜四层细胞的最远处。

优点

视网膜是一种极其固定的生物特征,因为它是“隐藏“的,故而不可能磨损,老化或是为疾病影响。

使用者不需要和设备进行直接的接触。

是一个最难欺骗的系统因为视网膜是不可见的,故而不会被伪造。

缺点

视网膜技术未经过任何测试。

很明显,视网膜技术可能会给使用者带来健康的损坏,这需要进一步的研究。

对于消费者,视网膜技术没有吸引力。

很难进一步降低它的成本 。

04

虹膜识别

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原理

捕捉虹膜的数据图像

为虹膜的图像分析准备过程

从虹膜的纹理或类型创造512字节的iriscode。

使用iriscode模板用于确认。

在当今世界,虹膜识别仍被公认为是识别精度最高的生物识别系统。

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