生物特征識(shí)別技術(shù)發(fā)展趨勢及對數(shù)字信號處理器的挑戰(zhàn)

引言

生物特征識(shí)別技術(shù)是指利用人體固有的生理特征或行為特征來進(jìn)行個(gè)人身份鑒別認(rèn)證的技術(shù)。生物特征識(shí)別技術(shù)包括采用人體固有的生理特征(如人臉、指紋、虹膜、靜脈)進(jìn)行的身份認(rèn)證技術(shù)和利用后天形成的行為特征(如簽名、筆跡、聲音、步態(tài))進(jìn)行的身份認(rèn)證技術(shù)。與傳統(tǒng)的身份鑒定手段相比，基于生物特征識(shí)別的身份鑒定技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)不會(huì)遺忘或丟失；(2)防偽性能好，不易偽造或被盜；(3)“隨身攜帶”，隨時(shí)隨地可用。正是由于生物特征身份識(shí)別認(rèn)證具有上述優(yōu)點(diǎn)，基于生物特征的身份識(shí)別認(rèn)證技術(shù)受到了各國的極大重視。

生物特征識(shí)別技術(shù)及其發(fā)展趨勢

目前，常用的生物特征識(shí)別技術(shù)所用的生物特征有基于生理特征的如人臉、指紋、虹膜，也有基于行為特征的如筆跡、聲音等。下面就這些常見的生物特征識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)及其發(fā)展趨勢作一簡單介紹。

人臉識(shí)別

人臉識(shí)別作為一種基于生理特征的身份認(rèn)證技術(shù)，與目前廣泛應(yīng)用的以密碼、IC卡為媒介的傳統(tǒng)身份認(rèn)證技術(shù)相比，具有不易偽造、不易竊取、不會(huì)遺忘的特點(diǎn)；而人臉識(shí)別與指紋、虹膜、掌紋識(shí)別等生理特征識(shí)別技術(shù)相比，具有非侵犯性、采集方便等特點(diǎn)。因而人臉識(shí)別是一種非常自然、友好的生物特征識(shí)別認(rèn)證技術(shù)。

人臉識(shí)別技術(shù)包括圖像或視頻中進(jìn)行人臉檢測、從檢測出的人臉中定位眼睛位置、然后提取人臉特征、最后進(jìn)行人臉比對等一系列相關(guān)的技術(shù)。

最早的人臉識(shí)別系統(tǒng)建成于20世紀(jì)60年代，該系統(tǒng)以人臉特征點(diǎn)的間距、比率等參數(shù)作為特征，構(gòu)建了一個(gè)半自動(dòng)的人臉識(shí)別系統(tǒng)。此時(shí)的人臉識(shí)別研究多集中于研究如何提取特征點(diǎn)進(jìn)行人臉識(shí)別，如人臉特征器官(眼角、嘴角、鼻孔)的相對位置、大小、形狀、面積及彼此間的幾何關(guān)系等。由于這些特征點(diǎn)難以準(zhǔn)確定位、魯棒性差，因而采用這些方法的人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能都很低。

自20世紀(jì)80年代開始，人臉識(shí)別技術(shù)出現(xiàn)了基于面部圖像的方法。與基于特征點(diǎn)的方法相比，基于面部圖像的方法不是提取人臉特征器官這一高層特征，而是將人臉作為一個(gè)圖像整體，從圖像中提取反映人臉特性的特征如DCT變換特征、小波特征、Gabor特征等等?；诿娌繄D像的方法由于利用了更多的底層信息，以及統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法的引入，使得這類方法具有非常高的識(shí)別率和非常好的魯棒性。由于基于面部圖像的人臉識(shí)別算法具有很高性能，目前已經(jīng)出現(xiàn)了不少推廣人臉識(shí)別技術(shù)的廠商，如國內(nèi)的北京海鑫科金高科技股份有限公司、國外的L1ID等。