生物识别技术及三大应用方法浅析

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。生物识别技术比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性。那么，生物识别技术具体有哪些应用方法？
　　采集指纹图像的技术
　　获得良好的指纹图像是一个十分复杂的问题。因为用于测量的指纹仅是相当小的一片表皮，所以指纹采集设备应有足够好的分辨率以获得指纹的细节。目前所用的指纹图像采集设备，基本上基于三种技术基础：光学技术、半导体硅技术、超声波技术。
　　
　　　　　　　　　　　　　 生物识别技术种类
　　一、光学技术
　　借助光学技术采集指纹是历史*长、使用*广的技术。将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，用棱镜将其投射在电荷耦合器件(CCD)上，进而形成脊线(指纹图像中具有一定宽度和走向的纹线)呈黑色、谷线(纹线之间的凹陷部分)呈白色的数字化的、可被指纹设备算法处理的多灰度指纹图像。
　　光学指纹采集设备有明显的优点：已经过较长时间的应用考验，一定程度上适应温度的变异，较廉价，可达到500DPI的较高分辨率等。缺点是由于要求足够长的光程，因此要求足够大的尺寸，过分干燥或油腻的手指会影响识别效果。普罗巴克的光学指纹采集设备由于采用了国际*的Biosure9.0指纹算法，具有识别速度快、支持智能更新的特点，不但有效解决了光学技术的上述问题，也提高了指纹算法的识别准确度。
　　二、硅技术（CMOS技术）
　　20世纪90年代后期，基于半导体硅电容效应的技术趋于成熟。硅传感器成为电容的一个极板，手指则是另一极板，利用手指纹线的脊和谷相对于平滑的硅传感器之间的电容差，形成8bit的灰度图像。硅技术优点是可以在较小的表面上获得比光学技术更好的图像质量。缺点是易受干扰，可靠性相对差。
　　三、超声波技术
　　为克服光学技术设备和硅技术设备的不足，一种新型的超声波指纹采集设备已经出现。其原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波。因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹脊与谷所在的位置。
　　超声波技术所使用的超声波频率为1×104Hz?1×109Hz，能量被控制在对人体无损的程度，能达到*好的精度，对手指和平面的清洁度要求较低，但采集时间会明显长于前两类。
　　生物识别三个应用方法：特征拾取、验证和辨识
　　一个高质量的图像被拾取后，需要许多步骤将它的特征转换到一个复合模板中，这个过程被称为特征拾取过程，它是手指扫描技术的核心。图像被拾取后必须被转换成一个有用的格式。如果图像是灰度图像，相对较浅的部分会被删除，而相对较深的部分被变成了黑色。脊的像素有5?8个被缩细到一个像素，这样就能精确定位脊断点和分岔。微小细节的图像便来自于这个经过处理的图像。在这一点上，即便是十分精细的图像也存在着变形细节和错误细节，这些变形和错误细节都要被滤除。。
　　就应用方法而言，指纹识别技术可分为验证和辨识。
　　验证是通过把现场采集到的指纹与已经登记的指纹进行一对一比对来确定身份的过程。指纹以一定的压缩格式存储，并与其姓名或标识联系起来。随后在对比现场，先验证其标识，然后利用系统的指纹与现场采集的指纹比对来证明其标识是合法的。验证其实回答了这样一个问题：“他是他自称的这个人吗?”这是应用系统中使用得较多的方法。
　　辨识则是把现场采集到的指纹同指纹数据库中的指纹逐一对比，从中找出与现场指纹相匹配的指纹。这也叫“一对多匹配”。辨识其实是回答了这样一个问题：“他是谁?”
　　指纹是人体独一无二的特征，其复杂度足以提供用于鉴别的特征。随着相关支持技术的逐步成熟，指纹识别技术经过多年的发展已成为目前*方便、可靠、非侵害和价高性价比的生物识别技术解决方案。