多生物特征识别系统的关键技术①刘映杰冯晓兰马义德杜鸿飞(兰州大学信息科学与工程学院兰州730000)摘要:单生物识别技术一直存在着很多问题,它们在准确率,用户接受程度,成本等方面都有不同的缺点,并且适应于各自的应用场合。这些问题一般可以由多生物识别技术来克服。首先对各种不同生物特征识别技术作简要的介绍,然后分析多生物特征提出的背景,并着重阐述多生物特征识别技术系统的模型和各种数据融合技术及其相应的研究发展情况,提出了它的应用前景。关键词:身份识别;多生物特征识别;数据融合中图分类号:TP391ASurveyonMulti-biometricsIdentificationTechniquesLiuYingjieFengXiaolanMaYideDuHongfei(CollegeofInformationScienceandEngineering,LanzhouUniversity,Lanzhou730000)Abstract:Unimodalbiometricsystemshavetocontendwithavarietyofproblemssuchasnicetyacceptanceandcost.Someoftheselimitationscanbeaddressedbydeployingmultimodalbiometricsystems.Firstly,Thispapersummarizesbrieflysomebiometricidentificationtechniques.ThenItintroducesthebackgroundofmulti-biometrics.itsprinciple,andapproachesareintroduced.Theprospectanddevelop2mentofbiometricsarealsoanalyzed.Keywords:personalidentification,multi-biometrics,datafusionClassnumber:TP3911引言身份认证是保护系统的必要前提,传统的认证方式往往采用密码,证件或者一些已有的特定的知识作为使用者进入系统内部进行操作的权限,但是这种认证方式存在很多缺陷。例如,密码容易忘记,被修改,证件容易丢失,携带不方便等诸多问题。特别是那些对安全要求很高的场合,对原有的认证方式加以改进就显得更加迫切。生物识别技术为上述方法的不足提供了一个很好的解决方案。一个人的生物特征是“随身携带”的,不用担心会丢失。生物识别是自动识别或确认人的生理特征(如指纹,手掌的几何形,掌纹,虹膜,视网膜,面孔,面部热像图,手/腕脉络,皮肤毛孔,身体气味等)和行为特征(如声音,签名,步态,姿势等)来进行身份验证的一种技术。每种生物识别技术在准确率,用户接受程度,成本等方面都不同,而且都有自己的缺点,适应于各自的应用场合。例如采集视网膜和虹膜的设备昂贵,受光照影响较大,虽然它的识别率很高,用户可接受率比较低;掌纹几何形识别只适用于确认而不适合于识别;而签名,声音和面孔识别率不高;有些指纹很难提取。另外,各种生物特征的普遍性都是对有限多个个体的实验中得到的,所以它们的普遍性很有可能不满足要求。多生物识别技术就是在这个前提下提出的。多生物特征利用了多个生物特征,结合了数据融合的技术,进一步提高了认证的准确率。2各种生物识别技术2.1指纹识别指纹识别是最古老的生物特征识别技术,在很总第151期2006年第1期舰船电子工程ShipElectronicEngineeringVol.26No.136①收稿日期:2005年7月26日,修回日期:2005年8月1日多领域中都得到了成功的运用,任何两个不同手指的指纹纹脊的式样不同,并且指纹纹脊的式样在人的一生中不会改变。这一发现奠定了现代指纹识别技术的理论基础。指纹识别的技术主要包括:指纹图像的获取,特征提取,特征匹配。指纹识别有很好的可靠性,但是它很大程度依赖于获取指纹的质量。影响指纹识别率的因素有噪声,变形等,例如脏手指,干手指,疤痕导致的不同时期,不同季节间指纹的差异,芯片表面残留物带来的噪声;手指按压过程中的扭转和拉伸,按压力度等因素会使指纹产生变形,这些都会影响指纹质量。2.2虹膜识别虹膜识别又是当前生物识别的又一热点,虹膜是一个位于瞳孔和巩膜之间的环状区域。与其他生物特征相比,虹膜识别具有:虹膜的纹理结构是随机的,其形态依赖于胚胎的发育;高稳定性:虹膜可以保持几十年不变,而且不受除光线之外的周围环境的影响;防伪性好,虹膜本身具有规律性的震颤以及随光强变化而缩放的特性,可以识别出图片等伪造的虹膜;易使用性,识别系统不与人体相接触;分析方便,虹膜固有的环形特性,提供了一个天然的极坐标。虹膜识别算法包括:虹膜定位,虹膜对准,模式表达,匹配决策。尽管虹膜识别系统能够取得很高的识别率,但也存在如下的缺点:当前的虹膜识别系统没有进行现实世界的...
