生物信息識(shí)別解決方案

一、人臉識(shí)別技術(shù)

1.人臉識(shí)別的特點(diǎn)

• 非強(qiáng)制性：用戶不需要專門配合人臉采集設(shè)備，幾乎可以在無(wú)意識(shí)的狀態(tài)下就可獲取人臉圖像，這樣的取樣方式?jīng)]有“強(qiáng)制性”；
• 非接觸性：用戶不需要和設(shè)備直接接觸就能獲取人臉圖像；
• 并發(fā)性：在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下可以進(jìn)行多個(gè)人臉的分揀、判斷及識(shí)別；

2.人臉識(shí)別技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用

• 身份認(rèn)證：金融，銀行，高級(jí)別安全系統(tǒng)，會(huì)議，旅游，場(chǎng)所的用戶身份認(rèn)證
• 在線購(gòu)物：眼鏡，頭飾等臉部服飾可通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)在線試戴，讓消費(fèi)者身臨其境。

二、指紋識(shí)別

1.指紋識(shí)別的特征

• 基本紋型:常見(jiàn)的指紋圖案有環(huán)型、弓型、螺旋型，其他的指紋圖案都基于這三種基本圖案，只是一個(gè)粗略的分類，僅僅依靠圖案類型來(lái)分辨指紋是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，但通過(guò)分類可以更加便利于在大數(shù)據(jù)庫(kù)中搜尋到指紋。
• 模式區(qū)(Pattern Area):模式區(qū)是包含了紋型特征的區(qū)域，即從模式區(qū)就能夠分辨出指紋是屬于那一種類型的。
• 核心點(diǎn)(Core Point):核心點(diǎn)位于指紋紋路的漸進(jìn)中心，它用于讀取指紋和比對(duì)指紋時(shí)的參考點(diǎn)。
• 三角點(diǎn)(Delta):三角點(diǎn)位于從核心點(diǎn)開(kāi)始的第一個(gè)分叉點(diǎn)或者斷點(diǎn)、或者兩條紋路會(huì)聚處、孤立點(diǎn)、折轉(zhuǎn)處，或者指向這些奇異點(diǎn)。三角點(diǎn)提供了指紋紋路的計(jì)數(shù)和跟蹤的開(kāi)始之處。
• 式樣線( Type Lines):式樣線是在指紋包圍模式區(qū)的紋路線開(kāi)始平行的地方所出現(xiàn)的交叉紋路，式樣線通常很短就中斷了，但它的外側(cè)線開(kāi)始連續(xù)延伸。
• 紋數(shù)( Ridge Count):紋數(shù)是指模式區(qū)內(nèi)指紋紋路的數(shù)量。在計(jì)算指紋的紋數(shù)時(shí)，一般先連接核心點(diǎn)和三角點(diǎn)，這條連線與指紋紋路相交的數(shù)量即可認(rèn)為是指紋的紋數(shù)。

2.指紋識(shí)別行業(yè)應(yīng)用

• 身份認(rèn)證與考勤打卡
• 司法刑偵身份信息采集
• 智能家居對(duì)使用者身份的認(rèn)證
• 移動(dòng)設(shè)備指紋解鎖

三、掌紋識(shí)別

1.掌紋識(shí)別的基本步驟

• 特征提取：經(jīng)過(guò)預(yù)處理的信息數(shù)據(jù)往往十分龐大。因此需要對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和選擇，即用某種方法把數(shù)據(jù)從模式空間轉(zhuǎn)換到特征 子空間。使得在特征空間中，數(shù)據(jù)具有很好的區(qū)分能力。
• 特征決策：分類是將樣本的特征 空間劃分為類型空間。對(duì)于給定的未知模式，確定其為類型空間的某種模型。特征提取和選擇在很大程度上影響了分類效果，而好的 分類器設(shè)計(jì)和方法也會(huì)提高系統(tǒng)分類性能。

2.掌紋識(shí)別技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用

• 高分辨 率掌紋識(shí)別技術(shù)主要應(yīng)用在刑事偵查等領(lǐng)域

四.虹膜識(shí)別

1.虹膜識(shí)別的特點(diǎn)

• 唯一性：每個(gè)虹膜所包含的信息都不相同，出現(xiàn)形態(tài)完全相同的虹膜組織的可能性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他組織。英國(guó)劍橋大學(xué)John Daugman教授提出的虹膜相位特征證實(shí)了虹膜圖像有244個(gè)獨(dú)立的自由度，即平均每平方毫米的信息量是3.2比特。虹膜的纖維組織細(xì)節(jié)復(fù)雜而豐富，并且它的形成與胚胎發(fā)生階段該組織局部的物理化學(xué)條件有關(guān)，具有極大的隨機(jī)性，即便使用克隆技術(shù)也無(wú)法復(fù)制某個(gè)虹膜。同卵雙胞胎的虹膜紋理信息不同，同一個(gè)人左右眼的虹膜紋理都不會(huì)相互認(rèn)同。英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試結(jié)果表明：虹膜識(shí)別是各種生物特征識(shí)別方法中錯(cuò)誤率最低的。穩(wěn)定性：基本不會(huì)隨著人年齡的增長(zhǎng)而發(fā)生變化；
• 穩(wěn)定性：虹膜從嬰兒胚胎期的第3個(gè)月起開(kāi)始發(fā)育，到第8個(gè)月虹膜的主要紋理結(jié)構(gòu)已經(jīng)成形。除非經(jīng)歷危及眼睛的外科手術(shù)，此后幾乎終生不變。由于角膜的保護(hù)作用，發(fā)育完全的虹膜不易受到外界的傷害。
• 活體檢測(cè)：虹膜識(shí)別必須是活體識(shí)別，這也是其安全性更高的主要原因
• 技術(shù)難度較高：對(duì)于識(shí)別距離的要求比較高，同時(shí)虹膜識(shí)別的應(yīng)用成本也與其技術(shù)難度成正比，相比其他的識(shí)別技術(shù)，成本要更高一些
• 防偽性：虹膜是人眼的可見(jiàn)部分，處在鞏膜的保護(hù)下，具有極強(qiáng)的生物活性。例如，瞳孔的大小隨光線強(qiáng)弱變化；視物時(shí)有不自覺(jué)的調(diào)節(jié)過(guò)程；有每秒可達(dá)十余次的無(wú)意識(shí)瞳孔縮放；在人體腦死亡、處于深度昏迷狀態(tài)或眼球組織脫離人體時(shí)，虹膜組織即完全收縮，出現(xiàn)散瞳現(xiàn)象。這些生物活性與人體生命現(xiàn)象同時(shí)存在，共生共息，所以想用照片、錄像、尸體的虹膜代替活體的虹膜圖像都是不可能的，從而保證了生理組織的真實(shí)性

 

2. 虹膜識(shí)別技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用

• 電力/核電站/軍事領(lǐng)域：為了提高電站的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化，提升管理效率及安全性，采用目前國(guó)際上先進(jìn)的虹膜識(shí)別技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)檢索、系統(tǒng)控制等方面優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)主要通道（出入口）的門禁管理、工作人員的人事考勤管理。并可根據(jù)變電站的設(shè)備現(xiàn)狀，改造成為具有虹膜身份認(rèn)證的防誤閉鎖系統(tǒng)，大大提高操作的安全性
• 工礦/企事業(yè)單位領(lǐng)域：礦井虹膜考勤系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)管理的重要組成部分，它可以使企業(yè)管理者及時(shí)了解井下生產(chǎn)狀況和人員組成，有效改進(jìn)安全生產(chǎn)管理和勞動(dòng)組織方式，是提高安全生產(chǎn)效率的重要手段。市場(chǎng)上常見(jiàn)的是磁卡、IC卡、射頻卡等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的考勤機(jī)，它無(wú)法解決替代性問(wèn)題，而指紋等生物識(shí)別技術(shù)，也因?yàn)樽R(shí)別精度不夠，無(wú)法適應(yīng)井下惡劣環(huán)境、設(shè)備維護(hù)困難等問(wèn)題不能滿足需要。虹膜識(shí)別考勤系統(tǒng)可以從根本上杜絕考勤時(shí)的替代現(xiàn)象，它的高安全性、快速識(shí)別和它在礦井井下獨(dú)具的易用性，是其它生物識(shí)別系統(tǒng)無(wú)法相比的。
• 金融/銀行/稅務(wù)領(lǐng)域：隨著金融行業(yè)的不斷發(fā)展，金融市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇，銀行的管理也日趨規(guī)范化，安全問(wèn)題成為重中之重，虹膜識(shí)別產(chǎn)品在銀行業(yè)的應(yīng)用是大勢(shì)所趨。
• 民航／機(jī)場(chǎng)/海關(guān)／口岸領(lǐng)域：虹膜識(shí)別系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)外許多領(lǐng)域正發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，如在機(jī)場(chǎng)與海港海關(guān)的生物識(shí)別通關(guān)自動(dòng)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)及警方使用的身份檢測(cè)行動(dòng)裝置等。虹膜身份識(shí)別系統(tǒng)可在需要的重點(diǎn)防范區(qū)域、通道、口岸應(yīng)用，對(duì)已認(rèn)證人員授予不同的權(quán)限，并對(duì)試圖強(qiáng)行通過(guò)的未經(jīng)認(rèn)證的人員，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)采取措施將其封閉在警戒空間。自動(dòng)快速通關(guān)是虹膜識(shí)別的一個(gè)典型應(yīng)用，它的應(yīng)用不僅使機(jī)場(chǎng)安全等級(jí)上升，緩解人流壓力，也會(huì)為機(jī)場(chǎng)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。在公共安全成為熱點(diǎn)問(wèn)題的今天，虹膜識(shí)別技術(shù)在國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用必將和國(guó)際上一樣成為發(fā)展趨勢(shì)。

五、聲紋識(shí)別

1.聲紋識(shí)別的特點(diǎn)

• 聲紋提取方便：可在不知不覺(jué)中完成，因此使用者的接受程度也高；
• 獲取語(yǔ)音的識(shí)別成本低廉：使用簡(jiǎn)單，一個(gè)麥克風(fēng)即可，在使用通訊設(shè)備時(shí)更無(wú)需額外的錄音設(shè)備；
• 適合遠(yuǎn)程身份確認(rèn)：只需要一個(gè)麥克風(fēng)或電話、手機(jī)就可以通過(guò)網(wǎng)路(通訊網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò))實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄；
• 聲紋辨認(rèn)和確認(rèn)的算法復(fù)雜度低；
• 配合一些其他措施，如通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別進(jìn)行內(nèi)容鑒別等，可以提高準(zhǔn)確率。這些優(yōu)勢(shì)使得聲紋識(shí)別的應(yīng)用越來(lái)越受到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者和用戶青睞。

• 容易受身體因素影響：比如同一個(gè)人的聲音具有易變性，易受身體狀況、年齡、情緒等的影響；比如不同的麥克風(fēng)和信道對(duì)識(shí)別性能有影響；比如環(huán)境噪音對(duì)識(shí)別有干擾；又比如混合說(shuō)話人的情形下人的聲紋特征不易提取等等

2. 聲紋識(shí)別技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用

• 聲紋識(shí)別目前主要還是被用于一些對(duì)于身份安全性要求并不太高的場(chǎng)景當(dāng)中。比如現(xiàn)在比較熱門的智能音響。

六、靜脈識(shí)別

1.靜脈識(shí)別的特點(diǎn)

• 高度防偽：靜脈識(shí)別的特征已被國(guó)際公認(rèn)具有唯一性，且和視網(wǎng)膜相當(dāng)，在其拒真率（相同結(jié)構(gòu)圖，而被算法識(shí)別為不同）低于萬(wàn)分之一的情況下，其識(shí)假率（不同結(jié)構(gòu)圖，而被算法識(shí)別為相同）可低于10萬(wàn)分之一。

• 安全性高：為活體識(shí)別技術(shù)，是血管流動(dòng)的分布圖像，只有活體手指才能識(shí)別通過(guò)。

2.靜脈識(shí)別的行業(yè)應(yīng)用

• 前靜脈識(shí)別功能在市場(chǎng)的運(yùn)用并不高，而它同樣有著難以規(guī)避的缺點(diǎn)。例如手背靜脈仍可能隨著年齡和生理的變化而發(fā)生變化，永久性尚未得到證實(shí)；仍然存在無(wú)法成功注冊(cè)登記的可能；由于采集方式受自身特點(diǎn)的限制，產(chǎn)品難以小型化；采集設(shè)備有特殊要求，設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，制造成本高