生物信息識別解決方案

一、人臉識別技術

1.人臉識別的特點

• 非強制性：用戶不需要專門配合人臉采集設備，幾乎可以在無意識的狀態下就可獲取人臉圖像，這樣的取樣方式沒有“強制性”；
• 非接觸性：用戶不需要和設備直接接觸就能獲取人臉圖像；
• 并發性：在實際應用場景下可以進行多個人臉的分揀、判斷及識別；

2.人臉識別技術的行業應用

• 身份認證：金融，銀行，高級別安全系統，會議，旅游，場所的用戶身份認證
• 在線購物：眼鏡，頭飾等臉部服飾可通過人臉識別技術在線試戴，讓消費者身臨其境。

二、指紋識別

1.指紋識別的特征

• 基本紋型:常見的指紋圖案有環型、弓型、螺旋型，其他的指紋圖案都基于這三種基本圖案，只是一個粗略的分類，僅僅依靠圖案類型來分辨指紋是遠遠不夠的，但通過分類可以更加便利于在大數據庫中搜尋到指紋。
• 模式區(Pattern Area):模式區是包含了紋型特征的區域，即從模式區就能夠分辨出指紋是屬于那一種類型的。
• 核心點(Core Point):核心點位于指紋紋路的漸進中心，它用于讀取指紋和比對指紋時的參考點。
• 三角點(Delta):三角點位于從核心點開始的第一個分叉點或者斷點、或者兩條紋路會聚處、孤立點、折轉處，或者指向這些奇異點。三角點提供了指紋紋路的計數和跟蹤的開始之處。
• 式樣線( Type Lines):式樣線是在指紋包圍模式區的紋路線開始平行的地方所出現的交叉紋路，式樣線通常很短就中斷了，但它的外側線開始連續延伸。
• 紋數( Ridge Count):紋數是指模式區內指紋紋路的數量。在計算指紋的紋數時，一般先連接核心點和三角點，這條連線與指紋紋路相交的數量即可認為是指紋的紋數。

2.指紋識別行業應用

• 身份認證與考勤打卡
• 司法刑偵身份信息采集
• 智能家居對使用者身份的認證
• 移動設備指紋解鎖

三、掌紋識別

1.掌紋識別的基本步驟

• 特征提取：經過預處理的信息數據往往十分龐大。因此需要對信息數據進行特征提取和選擇，即用某種方法把數據從模式空間轉換到特征 子空間。使得在特征空間中，數據具有很好的區分能力。
• 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 分類器設計和方法也會提高系統分類性能。

2.掌紋識別技術的行業應用

• 高分辨 率掌紋識別技術主要應用在刑事偵查等領域

四.虹膜識別

1.虹膜識別的特點

• 唯一性：每個虹膜所包含的信息都不相同，出現形態完全相同的虹膜組織的可能性遠遠低于其他組織。英國劍橋大學John Daugman教授提出的虹膜相位特征證實了虹膜圖像有244個獨立的自由度，即平均每平方毫米的信息量是3.2比特。虹膜的纖維組織細節復雜而豐富，并且它的形成與胚胎發生階段該組織局部的物理化學條件有關，具有極大的隨機性，即便使用克隆技術也無法復制某個虹膜。同卵雙胞胎的虹膜紋理信息不同，同一個人左右眼的虹膜紋理都不會相互認同。英國國家物理實驗室的測試結果表明：虹膜識別是各種生物特征識別方法中錯誤率最低的。穩定性：基本不會隨著人年齡的增長而發生變化；
• 穩定性：虹膜從嬰兒胚胎期的第3個月起開始發育，到第8個月虹膜的主要紋理結構已經成形。除非經歷危及眼睛的外科手術，此后幾乎終生不變。由于角膜的保護作用，發育完全的虹膜不易受到外界的傷害。
• 活體檢測：虹膜識別必須是活體識別，這也是其安全性更高的主要原因
• 技術難度較高：對于識別距離的要求比較高，同時虹膜識別的應用成本也與其技術難度成正比，相比其他的識別技術，成本要更高一些
• 防偽性：虹膜是人眼的可見部分，處在鞏膜的保護下，具有極強的生物活性。例如，瞳孔的大小隨光線強弱變化；視物時有不自覺的調節過程；有每秒可達十余次的無意識瞳孔縮放；在人體腦死亡、處于深度昏迷狀態或眼球組織脫離人體時，虹膜組織即完全收縮，出現散瞳現象。這些生物活性與人體生命現象同時存在，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性

 

2. 虹膜識別技術的行業應用

• 電力/核電站/軍事領域：為了提高電站的網絡化、智能化、信息化，提升管理效率及安全性，采用目前國際上先進的虹膜識別技術，結合計算機網絡在數據采集、數據通信、數據檢索、系統控制等方面優勢，實現主要通道（出入口）的門禁管理、工作人員的人事考勤管理。并可根據變電站的設備現狀，改造成為具有虹膜身份認證的防誤閉鎖系統，大大提高操作的安全性
• 工礦/企事業單位領域：礦井虹膜考勤系統是煤礦安全生產管理的重要組成部分，它可以使企業管理者及時了解井下生產狀況和人員組成，有效改進安全生產管理和勞動組織方式，是提高安全生產效率的重要手段。市場上常見的是磁卡、IC卡、射頻卡等技術實現的考勤機，它無法解決替代性問題，而指紋等生物識別技術，也因為識別精度不夠，無法適應井下惡劣環境、設備維護困難等問題不能滿足需要。虹膜識別考勤系統可以從根本上杜絕考勤時的替代現象，它的高安全性、快速識別和它在礦井井下獨具的易用性，是其它生物識別系統無法相比的。
• 金融/銀行/稅務領域：隨著金融行業的不斷發展，金融市場競爭日益加劇，銀行的管理也日趨規范化，安全問題成為重中之重，虹膜識別產品在銀行業的應用是大勢所趨。
• 民航／機場/海關／口岸領域：虹膜識別系統已在國內外許多領域正發揮著越來越大的作用，如在機場與海港海關的生物識別通關自動系統、檢測系統及警方使用的身份檢測行動裝置等。虹膜身份識別系統可在需要的重點防范區域、通道、口岸應用，對已認證人員授予不同的權限，并對試圖強行通過的未經認證的人員，系統會自動采取措施將其封閉在警戒空間。自動快速通關是虹膜識別的一個典型應用，它的應用不僅使機場安全等級上升，緩解人流壓力，也會為機場帶來經濟效益。在公共安全成為熱點問題的今天，虹膜識別技術在國內機場的應用必將和國際上一樣成為發展趨勢。

五、聲紋識別

1.聲紋識別的特點

• 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；
• 獲取語音的識別成本低廉：使用簡單，一個麥克風即可，在使用通訊設備時更無需額外的錄音設備；
• 適合遠程身份確認：只需要一個麥克風或電話、手機就可以通過網路(通訊網絡或互聯網絡)實現遠程登錄；
• 聲紋辨認和確認的算法復雜度低；
• 配合一些其他措施，如通過語音識別進行內容鑒別等，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用戶青睞。

• 容易受身體因素影響：比如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；比如不同的麥克風和信道對識別性能有影響；比如環境噪音對識別有干擾；又比如混合說話人的情形下人的聲紋特征不易提取等等

2. 聲紋識別技術的行業應用

• 聲紋識別目前主要還是被用于一些對于身份安全性要求并不太高的場景當中。比如現在比較熱門的智能音響。

六、靜脈識別

1.靜脈識別的特點

• 高度防偽：靜脈識別的特征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，而被算法識別為不同）低于萬分之一的情況下，其識假率（不同結構圖，而被算法識別為相同）可低于10萬分之一。

• 安全性高：為活體識別技術，是血管流動的分布圖像，只有活體手指才能識別通過。

2.靜脈識別的行業應用

• 前靜脈識別功能在市場的運用并不高，而它同樣有著難以規避的缺點。例如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；仍然存在無法成功注冊登記的可能；由于采集方式受自身特點的限制，產品難以小型化；采集設備有特殊要求，設計相對復雜，制造成本高