指纹生物识别技术精选(九篇)

第1篇：指纹生物识别技术范文

辨认笔迹、通过指纹辨别罪犯是存在了几千年的生物识别技术。不过，今天的生物识别研究领域包括了指纹、手形、眼虹膜、声音、脸相、DNA等与生俱来的终身难以改变的生理特征。随着高科技的发展，今天的生物识别技术正向数字化安全领域快速挺进。

传统的以密码为特征的身份识别技术已经无法满足金融、国防等行业高安全性的要求。如美国“9.11”后连续签署了爱国者法案、边境签证法案、航空安全法案，都要求必须采用生物识别技术作为法律实施，保证国家安全;同时，美国政府已要求在明年10月前将指纹、虹膜等生物特征加入护照中，加强入境管理安全。另外，以电子商务、公共安全、网络认证等为代表的行业对安全性的较高要求，使得生物识别技术的应用需求更加成熟。因此，生物识别技术在安全领域的普及已经为时不远。

在生物识别技术中首推指纹识别技术。指纹识别技术是最早的通过计算机实现的身份识别手段，它的应用是最为广泛的生物特征识别技术。指纹本身又具有三大特性：安全性，指纹纹路在人出生时即已定型，并终生不变。同时，活体指纹采集技术保证了指纹的更加安全;便捷性，无论是联机还是嵌入式的指纹处理系统，目前其处理速度均已达到理想水平;可靠性，指纹识别技术是典型的“只认人不认物”的授权手段，在授权当时就可以确保使用者是“合法”授权者。亚略特的FMS100指纹鼠标就是一款将指纹识别技术和传统鼠标应用相结合的最新人机交互终端，用户可以用个人指纹特征（代表自己）代替传统的账号密码来登录电脑系统，为系统、程序及网络提供安全便捷的保护途径。

与指纹相比，虹膜在安全性上则有其独到的一面。指纹识别是物理接触式的，而虹膜识别是非物理接触式的，更方便使用。指纹易磨损，手指太干或太湿都不易提取图像，而虹膜受保护性好，图像更稳定。

虽然生物识别技术进一步发展，仅靠单一生物特征已经无法满足实际应用，尤其是要求高安全性的国家安全和奥运安全等应用。不同生物特征、不同鉴别方式结合的多生物特征鉴别系统得到了更多研究人员的关注，已成为生物特征识别技术用来保障安全的一个重要研究方向。

第2篇：指纹生物识别技术范文

以智能手机为核心的移动互联网创新浪潮已进入下半场，市场开始寻找科技领域新的变革力量。根据市场研究机构 IDC 预测，2016 年全球智能手机出货量增速将仅有 11.5%，远低于13、14年27%和17%的增速，这意味着智能手机发货量增长已显著放缓。

同时截至 2014年6月，全球主要经济体的智能手机普及率均已超过了50%，市场存量的天花板也即将显现。未来基于智能手机的各类增值服务将继续发展，但市场整体已进入成熟期。

继互联网、移动互联网之后，物联网将引领科技领域的第三波创新浪潮。

三波浪潮的代表性产品分别是个人电脑、智能手机、以及未来多样化的智能硬件设备。它演变的技术路径是：信息连接―人的连接―万物连接，从虚拟到现实逐步实现，这是科技进步的必然趋势。

物联网极有可能成为下一个推动世界高速发展的万亿级市场。截止2014年，全球物联网市场的规模为6558亿美元。IDC 预测，到2020年，全球的物联网市场规模将达到1.7万亿美元。埃森哲则表示，预计2030年产业物联网将为全球经济创造14.2万亿美元的产值。物联网有望成为推进经济发展的又一个驱动器，为电子产业提供潜力无穷的发展机会。

生物识别成潮

物联网的体系包括三个层次：感知层、网络层、应用层。指纹识别应用于感知层。

感知层是整个物联网的开端。感知层用于识别物体，采集信息；网络层负责将感知层获得的信息进行传递和处理；应用层用于将处理后的信息与行业技术和应用相结合，实现行业智能化。

那么，感知层硬件入口将很重要。

硬件入口越来越多元化，个人隐私安全受到人们更多的关注，传统的密码识别已不能满足需求。 相对于传统的密码验证，生物识别在安全性和实用性上均有优势。人体生物特征独一无二，安全性得以保证；指纹识别无需记忆，方便使用。这两大优势突破了传统密码验证的缺陷。

生物识别的清晰度、准确度、辨识度不断提高，必将成为物联网大环境中的关键一环。指纹识别是目前生物识别中最成熟的方案，在生物识别方式中，指纹识别技术最为成熟。指纹识别是目前安全性获得认可的技术最为成熟的生物识别方式。虹膜识别、指纹脉识别虽然安全性更高，但是尚未形成规模，生产规模和市场占有率低。而声音识别、脸型识别则准确度稍差。

指纹识别技术成熟，生产规模大。因为技术的限制，指纹识别的失误率约为百万分之一，在生物识别技术中仅次于虹膜识别技术。技术的成熟进一步促进成本下降，用蓝宝石做保护层的指纹识别模组报价约10美元，这是一个具有推广力的价格。

指纹识别使用方便，用户习惯易于培养。相较于眼睛的敏感性、重要性，手指在日常生活中经常被使用，能够较大程度地接受外界设备的刺激。所以，指纹识别是一种容易被人接受的生物识别方式。指纹识别能够适应不同的场景。指纹识别设备体积小，可用于不同尺寸的产品上。同时，指纹采集设备可以感知手指的不同动作，如轻触、滑动等，能够进行多种方式操作。另外，手指的数目较多，可以实现组合控制，实现安全性更高的指纹认证。

指纹识别是当前最可接受、可实现的生物识别方式。指纹识别在技术性、安全性、实用性等多方面实现对个人身份的识别，满足感知层的需要。并且在技术上已经较为成熟，已经进入大规模量产阶段。从2014年的全球市场来看，指纹识别占整个生物识别市场将近60%的份额。

据中国安防展览网估计，2014年指纹识别Sensor 出货量为17060万颗，预计2015年和 2016年出货量将达到22040万颗、27020万颗，三年平均复合增长率为25.85%。

指纹识别有很高的技术要求，普通厂商难以进入。主要的进入壁垒有三点：良品率、 安全性以及专利陷阱。

指纹识别模组的制程环节众多――涉及 trench、RDL、 wire bond、SiP 等工艺，技术难度相对较高，提高良品率十分不易。

指纹识别芯片生产良率不易掌握，芯片运作时的外部干扰难控制，且需要将指纹识别的硬体、软体及韧体有效整合成完整的芯片解决方案。目前主流指纹识别方案均参考 Apple，良率难有进一步提高。Apple 采用的是Authentec 的技术，指纹模组的良品率约为 6 成。国内几家已开始量产的指纹识别厂商，所采取的制作方法与工艺和苹果基本类似，预计同类产品的良品率很难超越苹果。存在良率不达预期的风险，成本下降和产能提升难度较大。

来自物理层的威胁 指纹膜的威胁。一些指纹识别不能区分活体指纹和指纹膜，攻击者利用假的指纹骗过指纹识别，造成威胁。

来自网络层的威胁 操作系统安全威胁。对于提供网络访问及管理功能的指纹识别设备，攻击者可以通过专业的扫描工具，对指纹识别系统网络进行扫描，获取设备的信息，并且更进一步地进行漏洞探测，从而拿到指纹识别设备操作系统管理权。

来自数据链路安全威胁。这主要是指纹登入信息等被拦截与分析的风险。由于网络型纹识 别设备与验证设备要通过网络进行指纹信息的交互。在交互过程中，就面临着数据链路被嗅探分析的威胁。无线网络安全威胁。对于存在安全漏洞的无限网络，攻击者可以通过渗透到目标内网进行截获分析，进而拿到指纹设备管理权。

来自开发平台的威胁。专业人士通过自身的经验可以对其进行再次开发和编译，破解指纹安全信息。

专利陷阱。要提高指纹识别的准确率，需要更加精良的算法和工艺。行业中的厂商具有先发优势，积累了大量经验。新进入厂商如何掌握先进的算法和工艺是一个考验。基于传统技术路线发展，或多或少会掉入专利陷阱。自动指纹识别算法40多年历史，各种方法相互交织，专利不计其数；电容式指纹传感器有30多年历史，物理思想相通，专利不计其数，电容式指纹传感器经历过三次研发热潮。第一次在 90年代中期以前，第二次在2008年以前，第三次正在当下。

指纹识别传感器的软件难举证，其专利难点在硬件。硬件的难点又在于它背后的原理，原理级的专利挡住了很多厂商的路。目前主流硬件工程师学习模拟电路的基础是 amplifier 和ADC，要想回避amplifier很难。

国内厂商崛起？

今年推出的手机的一大宣传点就是“指纹识别”。2014 年以来的旗舰智能手机中大多配了指纹识别功能，如三星 S6、OPPOR7plus、魅族 MX4 Pro、vivo Xplay3S、 HTCOneM9+、中兴 nubiaZ9、，以及酷派锋尚Pro等。

指纹识别有机会成为手机的标配，主要是基于二大因素。一是手机已经成为人手一支的工具，个人隐私受到重视。二是手机移动支付的兴起催生对手机安全尤其是支付安全的更高要求，其关键是身份认证问题。这二大推动力量，使得未来指纹覆盖率将成为智能手机标配。

考虑到安卓阵营庞大的市场占有率，预计指纹识别芯片的需求将面临爆发式的增长。目前，安卓市场的指纹识别由国外厂商寡占，两岸指纹识别芯片供应厂商正迅速调整产品策略，改变原有的拼凑方式，力争提出完整的解决方案，届时将有机会介入安卓市场，分享巨额利润。

指纹识别芯片的产业链分为两部分，一部分是芯片传感器电路方案和算法设计，另一部分是指纹识别芯片传感器的制造、封装以及模组组装与测试。目前，国内厂商的指纹识别组件已经进入量产阶段。

芯片设计环节有汇顶科技、思立微、敦泰等公司；制造环节主要有中芯国际、台积电等大型晶圆制造商；封装环节有华天科技、晶方科技、长电科技等；欧菲光、硕贝德等已在模组制造积极布局。在封装与模组整合的趋势下，封装环节、模组环节正在互相渗透。

迈瑞微是国内少有的在指纹识别领域软硬兼修的厂商，同时在 SoC 架构和信息安全领域具有不俗的知识储备。2009年起就投入指纹传感器研究，2012年起开创了 独特的“C-Q-T”传感器技术路线，在安防领域已商用。迈瑞微的优势：算法、技术、专利。迈瑞微高水准的算法让传感器的灵敏度显著提升。即便是极端模糊的图像也能够识别，这使传感器表面的保护介质厚度成倍增加后也能对指纹保持识别性。与苹果等厂商基于Trench+WireBonding 的封装制程不同，迈瑞微研发了基于 TSV 的封装制程。TSV 封 装减小了模组尺寸，大幅度提高模组良率，工艺简单更适合手机工业的需求，对指纹模组的可制造性带来革命性优势。

第3篇：指纹生物识别技术范文

“绑定”一词，我们已司空见惯，如一些账号要绑定邮箱、绑定手机，甚至一些用于交易的账号还要绑定银行卡。绑定的目的，当然是为了确认身份，然而，这些绑定手段，有时并不能真正地确定身份。因为绑定的对象，有时也会被我们遗忘和丢失。绑定邮箱就不用说了，CSDN账号泄漏事件至今仍让人心有余悸；即使是绑定手机，也不够安全，如果落入他人之手就意味着各种安全措施全部瓦解，手机验证码反而帮助了别人。

因此，只有将安全措施绑定到本人身上，才更加安全。而能够绑定到生物个体的安全措施，就依赖生物识别了。

生物识别采用生物体上具有唯一性的特征，可以准确地区分每一个人，在信息安全领域广泛使用，如我们最常用到的指纹识别、人脸识别等。

生物识别，依赖特征

人类的某些个体生物特征具有唯一性，可以测量和验证，并且往往有遗传性或终身不变等特点。通过这些生物特征进行身份认证，就是生物识别（Biometric Identification Technology）。

目前的生物识别技术，常常通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学等高科技手段结合，利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份鉴定。

传统的身份鉴别方法一般要使用特定标识物品，如钥匙、身份证、智能卡等，在计算机上的身份鉴别方法则是用户名和密码。前面提到，这二者都可能丢失、被盗或遗忘，即使使用了一定的“绑定”措施，其身份仍然容易被他人冒充。

生物识别认证技术较传统认证技术有明显优势，不仅安全，而且易用。生物特征无需记忆、不会遗忘、不易伪造、随身“绑定”，随时随地可用。

人体某些特征具有不可复制的唯一性，作为生物密钥时无法复制，进行身份认定安全、可靠、准确，但需要借助计算机技术来实现自动识别。

生物识别由生物识别技术和生物识别系统来共同完成。计算机上的相应识别系统先对人的生物特征进行取样并数字化，形成用于比对的特征模板。此后在对人自动识别时，就是重新采集人体生物特征与计算机中存储的样本进行比对，相似度达到规定值时，即认为身份符合，可以确认身份。确定身份之后的用途，取决于使用场合，如嫌疑人识别、系统登录、考勤打卡、门禁等。

可用于生物识别的生物特征分为生理特征和行为特征。生理特征有手形、指纹、掌纹、脸形、虹膜、视网膜、静脉纹、脉搏、耳廓等，行为特征有步态、声音、签字等。基于这些特征，现在已经应用成熟的有指纹识别、面部识别、虹膜识别、声音识别、签名识别等多种生物识别技术。

指纹识别，携带终身

早在19世纪初，科学研究就发现了指纹的两个重要特征：一是两根不同手指的指纹纹脊的式样不同；二是指纹纹脊的式样与生俱来，而且终身不会改变。

“指纹终身不变”理论，由德国人类学家威尔克（Welker）在1856年提出。他对自己34岁和75岁时的指纹进行了对比，发现指纹的纹形类型和细节点特征没有变化。“指纹各不相同”理论，由英国人亨利・福尔茨（Henry Fulds）于1889年提出，并在总结前人研究成果的基础上，首次提出了基于指纹特征点进行指纹识别的理论。1892年，英国人类学家弗朗西斯・戈顿（Francis Galton）出版《指纹》一书，首先确定斗纹、箕纹、弧纹三种基本分类法（如上页图1），并指出指纹的构造和生理作用，指纹的应用开始受到重视，并逐渐为政府和法律认可。

在各种生物识别技术中，指纹识别是应用最为广泛的一种。从服务器的系统登录、身份认证，到智能手机的解除锁定、防盗报警，从公司机构的考勤打卡、出入门禁，到公安系统的网上追逃、嫌犯确认，都有指纹识别的身影。

目前，商务笔记本以及中高配置的手机一般都配备了指纹识别组件。基于不同厂商技术方案的指纹识别系统，所使用的指纹识别器也各不相同，最常见的有按压式（如图2）和滑动式（如图3），手机上应用的样式则更为丰富（如图4）。

实现指纹识别的方法很多，可以比较指纹的局部细节（如公安部门），也可以通过全部特征进行识别，甚至还可以用波纹边缘模式和超声波来进行识别。相应的设备也多种多样。

高通Snapdragon Sense ID 3D指纹技术能够通过超声波技术来读取指纹信息，这样不管你的手指放在手机上的任何位置，都能通过外壳来“感知”到你的指纹，设备厂商就无需考虑指纹阅读器在平板电脑或者手机上的位置。

指纹识别已为大部分国家政府接受和认可，广泛地应用到政府、军队、司法、银行、电子商务和安全领域，成为生物识别中的佼佼者。

与指纹识别类似的，还有手掌几何学识别，包括手形掌形识别、掌纹识别。手掌几何学识别是通过测量使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别的，甚至还可以识别三维图像，不仅性能好，而且使用方便，准确性可以达到很高的程度，并且可以灵活调整。相应的识别设备为手形读取器，适应范围广，容易集成到其他系统中，使用逐渐增多。

声音识别，如影随形

声音识别也称声纹识别（Voiceprint Recognition， VPR）、说话人识别，是通过分析使用者声音的物理特性来进行识别的技术。

人说话声音的产生是语言中枢与发音器官配合进行的复杂的生理物理过程，人在讲话时各个发音在形态方面差异很大，所以任何两个人的声纹图谱（用电声学仪器显示的携带言语信息的声波频谱）都有差异。每个人的语音声学特征既有相对稳定性，又有变异性，不是绝对一成不变的。但一般情况下，人们仍能区别不同人的声音或判断是不是同一人的声音。

声音识别主要是利用人的声音特点进行身份识别，优点在于它是一种非接触识别技术，容易为公众所接受（如图5）。

声音识别所提供的安全性可以在实际生活中应用，并且语音采集装置成本较低，一般的电话、手机、麦克风均可，无需特殊的设备。声音信号便于远程传输和获取，在基于电信和网络的身份识别中得天独厚，优势明显。

然而，由于生理、病理、心理、模拟、伪装、语速、音量变化、环境干扰等的原因，人的声音可能会发生变化。同样，不同声音传感器的音质也会导致采集结果出现偏差，识别过程也比较复杂。对声纹进行采集和建模时，系统需要多次的“训练”和“学习”，这方面还有很多研究工作需要进行和完善。目前主要应用于刑侦辨认、电话银行交易确认、战场环境监听、门禁系统、自动总机系统和呼叫中心等领域。

与声音识别容易混淆的，还有语音识别。语音识别不是用来识别说话人的身份的，而是将语音识别为文字，它不属于生物识别的范畴。

虹膜识别，应运而生

虹膜是眼睛中位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，其包含很多相互交错的斑点、细丝、条纹、隐窝、凹点、射线、皱纹等细节特征。据称，没有任何两个虹膜是一样的。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中都将保持不变。这些特点决定了虹膜特征的唯一性，因此可以将眼睛的虹膜特征作为身份识别要素。

虹膜识别是与眼睛有关的生物识别中对人产生较少干扰的技术。它使用普通的相机成像元件，不需要用户与机器发生接触，就能实现更高的模板匹配性能。

虹膜识别技术被认为是21世纪最具有发展前途的生物认证技术。在包括指纹在内的所有生物识别技术中，虹膜识别是当前应用最为方便和精确的一种（如图6）。到目前为止，虹膜识别的错误率是各种生物特征识别中最低的，约为十万分之一。

与虹膜识别类似的，还有视网膜识别。

视网膜是眼睛底部的血液细胞层（如图7）。视网膜扫描是采用低密度的红外线去捕捉视网膜的独特特征，血液细胞的唯一模式因此被捕捉下来。视网膜扫描是十分精确的，但它要求使用者注视接收器并紧盯某一点，让人不太舒服，用户不太能够接受。

视网膜也是一种固定的生物特征，并且它是隐藏于眼底的，不会受到磨损等影响，也无法像指纹那样伪造和欺骗，使用者更无需和设备进行直接接触。

但是，视网膜识别技术的设备较为昂贵，识别过程要求也高，还可能会给使用者带来健康损害，其影响需要进一步确认，在推广上受到了一定阻碍，因而不能成为主流的生物识别技术。

面部识别，全面跟进

面部特征是非常显著的个体特点，成为个人在社交中的标志性符号。生活中我们对人的面容印象非常深刻，即使有了发型和服饰的改变，也不会影响从面貌认出某人。

面部识别就是根据人的面部特征来进行身份识别的技术，因此也称为人脸识别（如图8）。在人工智能领域，可以通过分析比较人物视觉特征信息进行身份鉴别，即人物识别，而面部识别就是最常用的人物识别手段。通过比较人物和照片来核实身份，就是一种原始的面部识别方法。

面部识别的算法有多种，有的基于人脸特征点，有的基于整幅人脸图像，有的基于模板，还有的是利用神经网络进行识别。在实现技术上，有标准视频识别和热成像识别两种。

标准视频识别是通过摄像头记录下人的眼睛、鼻子、嘴的形状及相对位置等面部特征，将其转换成数字信号，再利用计算机进行比对。标准视频识别是一种常见的身份识别方式，广泛应用于公共安全领域。

热成像识别主要通过面部血液产生的热辐射来产生面部图像，因此不需要良好的光源，即使在黑暗环境下也能正常使用。

面部识别技术已经应用在很多方面，如住宅小区的安全管理、银行门禁、单位考勤系统、电子护照及身份证、人脸识别防盗门、信息安全登录、自助服务、监狱犯人管理、边境安检通关、军队安保、考生身份验证、司法和刑侦等。天网工程中的高清摄像头，也为面部识别在刑侦中的应用立下汗马功劳。

基因识别，匹配精准

基因是生命的遗传物质，支持着生命的基本构造和性能。同一生物物种之所以千差万别，就是因为基因的不同，因此基因可以用来鉴别和确定人的身份及相互之间的遗传关系。

生物体内的遗传物质有DNA和RNA，而基因就是具有遗传效应的DN段，是每个人独一无二、永不改变的生物指征。因此基因的鉴定就是DNA的鉴定（如图9）。

人体细胞中DNA分子的结构因人而异，除了同卵双胞胎可能具有同样结构的DNA外，每个人的DNA在整个人类范围内具有唯一性和永久性，这是基因识别的基础。基因识别的准确性优于其他任何身份鉴别方法，同时有较好的防伪性，因而具有绝对的权威性，鉴定结果可为法律认可。

人类基因组计划的开展，使人们对基因结构和功能认识不断深化，DNA鉴定在身份识别中的应用越来越普遍。因为DNA存在于细胞中，因此人体的毛发、血液、组织液及其他含有细胞的体液、各种组织器官甚至脱落的上皮细胞，都可以作为DNA的检材。但是DNA的提取难度和鉴别过程的复杂性使得DNA鉴定技术只有在有条件的机构才能进行。

基因识别是一种高级的生物识别技术，由于技术上的原因，还不能做到实时取样和迅速鉴定，这限制了它的广泛应用，目前多用于亲子鉴定、犯罪嫌疑人识别等方面。

静脉识别，颇有前景

人体手指的静脉分布具有个体特征，并可通过其中的血液表现出来。

静脉识别的工作原理，就是依据手指中流动的血液可吸收特定波长的光线，而使用特定波长光线对手指进行照射，得到手指静脉的清晰图像。利用计算机对获取的影像进行分析，得到手指静脉的生物特征并进行数字处理，形成个人的静脉特征模板。识别时，使用指静脉识别器读取人体手指静脉信息，与系统中注册的静脉特征数据进行比对，从而确定身份（如上页图10）。

静脉识别系统一般采用红外线摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像，运用滤波、图像二值化等细化手段和匹配算法进行比对，实现身份鉴定。

静脉识别设备简单，采样方便，很有发展前景。在2015年的高考中，内蒙古自治区已率先使用指静脉生物识别技术验证考生身份。

与静脉识别类似的，还有脉搏识别，但是应用较少。

步态识别，尚存疑问

对于熟识的人，即使我们没有看清他的面目，仅仅从远处看到他走路的姿态，就可以辨认这人是谁。这说明，步态也是一种人体语言，不同的人其行走步态各有特点，这正是步态识别的基础。

步态识别属于行为特征识别，使用摄像头采集人行走过程的图像序列，进行计算机处理后同存储的数据进行比较，来达到身份识别的目的（如图11）。

在不被注意的情况下，一般人不会伪装步态。步态识别的独特优势在于，远距离或低视频质量情况下的识别潜力很高，在天网工程摄像头模糊的视频图像中常能发挥意想不到的鉴别作用。

但是步态识别的准确程度尚有疑问，由于衣着变化、携带行李、拍摄角度等因素的影响，在提取图像轮廓时就会出现偏差，最终可能识别错误。

步态识别技术现处在初期阶段，其发展还面临许多挑战。但它在远距离的身份识别和主动防御上的突出性能可以借鉴和结合到其他生物识别技术中，在多模式识别中发挥作用。

签字识别，简便易行

签字是一种传统身份认证手段，人们早已习惯将签字作为一种在交易中确认身份的方法，很多信用卡在办理时都会采集办卡人的签名。

签字识别技术主要是通过测量签字者的字形及不同笔画间的速度、顺序和压力特征，对签字者的身份进行鉴别。

签字识别很容易被接受，笔迹鉴定也为法律所采用。签名模仿其实并不那么容易，经过实践检验，签字识别尤其是签名识别的准确率还是相当高的。

与声音和步态一样，签字也是一种行为特征，同样会受人为因素的影响。

除了上面提到的生物识别技术以外，还有通过气味、耳垂和其他特征进行识别的技术，但是发展不成熟的技术还不能走进日常生活。

在识别技术应用的过程中，越来越多的生物特征被发现和开发，如皮肤识别。由于每个人的皮肤厚度和皮下层结构的不同，人类的皮肤也都有其个性特点和专一特性，这些会影响反射光的不同波长。通过把红外光照进一小块皮肤并通过测定反射光波长，就可以用来确认人的身份。

采用生物特征识别的系统在利用个人特征来验证用户身份时，如果该特征被外力所改变，如受伤和磨损，那么识别的结果就会大相径庭。为了避免各种因素造成的结果不可靠，人们想到通过多种传感器捕捉不同的生物特征来多方向识别，这就是生物特征融合的多模态生物特征识别。

第4篇：指纹生物识别技术范文

1、概述生物识别技术，又称为生物特征识别技术，是通过计算机与生物传感器、生物统计学等高科技手段紧密结合，利用人体固有的生理特征和行为特征识别身份的技术。该技术被称为数字时代的安全卫士。在实际应用中，生物特征识别通过特定的设备进行特征取样测量，转化成数字代码；对代码取样后形成特征模板；用特征模板与实际个体取样进行比对；根据比对结果是否匹配来决定接受或拒绝该用户。常用于识别的生物特征有指纹、人脸、掌纹、血管纹路、DNA等；行为特征有签名、语音、步态等。

2、生物识别技术的特点与应用优势生物特征是与生俱来的，与传统身份识别方式相比，生物识别技术具有以下优势：

（1）能够进行身份识别。传统身份认证识别采用用户名+口令验证的方式来验证用户身份。生物特征同样可以完成身份识别的功能。

（2）生物特征具有唯一性，防伪性好，难以被伪造或盗用。传统身份识别技术中的用户名和密码会因为信息泄露而带来身份认证漏洞。生物特征则是个人特有的，极难被仿造或盗用。

（3）携带方便，不会遗忘或丢失。传统身份识别技术采用口令验证或实物验证，两者都有遗忘和丢失的风险。而生物特征是人类的体貌和行为特征，携带方便，也不存在丢失和遗忘的风险。

（4）用户使用体验好，不容易被损坏。传统身份识别技术依赖数据库记录用户名和密码，常因为字符输入错误而被拒识；IC卡一类的实物验证技术则有因损坏而被拒识的风险。生物特征大大降低了此类风险。即使是容易受到手指表层皮肤破损而影响验证的指纹识别也可以通过存储多个手指的指纹来达到顺利验证身份的目的。此外因为生物识别技术使用友好度高，用户体验好。

3、常用生物识别技术的特性分析在众多的生物特征中,最常使用的用户接受度较高的是指纹识别、人脸识别和签名识别。指纹识别是应用最早、应用面最广的生物特征识别技术。早在几千年前人们就已经发现了指纹的特点，开始使用指纹进行身份的识别。指纹识别主要是利用指纹记录仪和计算机等电子设备，通过人类手指表层皮肤上交替出现的脊和谷进行指纹图像的读取、提取指纹特征、制成特征模板，再通过模式匹配，最终实现身份的自动识别。每一个人都有自己独特的而且终身不会变化的指纹。指纹识别技术可靠性高，识别简便，是一项成熟的生物特征识别技术。在应用面上也体现出无与伦比的优势，目前国内外指纹识别应用已经覆盖了公安刑侦领域、公共安全领域等。由于指纹识别技术是将输入的指纹和数据库中预存的指纹模板进行比对从而验证身份，因此要求指纹信息数据库的容量足够大，并且要不断更新。人脸识别技术是近年来迅速发展的生物识别技术一种生物识别技术。人脸识别技术涉及了计算机视觉、人工智能、感知学习和模式识别技术等科学领域。人脸识别是通过摄像机读取人类脸部特征信息，分析现实人脸的空间图像映射到机器空间的过程，分析人类脸部共有特征和个体人脸特征之间的关系，形成人脸图像模板，最终实现人脸自动识别。人脸识别技术具有方便、直接、友好等特点，在使用者接受度方面表现极好。但是人脸图像信息的数据量巨大，为了提高人脸识别的运算速度，必须对原始图像数据进行压缩，这就有可能降低识别率，造成一定的误识率和拒识率。签名识别是通过分析使用者签署自己名字的方式来进行身份鉴别。签名识别与指纹识别、人脸识别不同，它属于人类行为识别技术。签名识别分成在线验证和离线验证两种形式。离线验证是使用纸张上的字迹通过扫描仪等电子设备转化成数字图像再与数据库中模板信息比对；在线验证则通过手写板或压敏笔等传感器设备记录签名过程中的各项动态特征数值（写字速度、力度、角度、加速度等）。签名的动态特征是难以模仿的，因此签名的在线验证方式比离线验证方式要更加可靠。此外签名识别与人们平时的签字行为极为相似，因此具有很高的用户接受度。

二、生物识别技术在电子商务中的应用

伴随电子商务的发展，解决电子商务中的安全问题和寻找更加可靠方便的身份认证方式成为进一步发展电子商务的新需求。另一方面，随着全球信息化的发展，生物识别技术在技术发展和市场培育上都日趋完善，人们对生物识别技术的认知度和认可度也不断提高。全球生物识别技术产业化发展程度在不断扩大。2002年11月，中国科学院计算机技术研究所承担的“面像检测与识别核心技术”项目获得突破性成果，该系统能够在1/10~1/20秒之内自动检测到人脸，并且在1秒内完成身份识别。2003年阿拉伯联合酋长国宣布启用基于虹膜认证技术的针对被驱逐外国人的国界控制系统。2006年北京农村商业银行在国内试点使用指纹识别认证，用户可以通过指纹识别认证进入银行系统，自助完成各项操作。2007年中国建设银行和中国邮政储蓄银行分别在全国营业网点内推广应用柜员指纹身份认证系统。2008年北京奥运会，奥运村使用了基于人脸识别的酒店门禁管理系统。2010年波兰BPSSA银行宣布引入采用生物识别技术的自动取款机。国际民航组织确定从2010年起，其所有的成员国和地区必须使用基于人脸识别的机读护照，此项规定已经成为国际标准。此外日本三菱银行开发了基于手指静脉的认证系统用于金库管理。欧美国家将生物认证技术广泛用于医院病人资料库管理、政府信息中心出入境管理、小学生信息管理等多个领域。由此可以期待，在不远的将来，基于生物特征识别技术的更加平民化的电子商务应用走入我们的生活，带来更加安全更加便利的使用体验。

三、生物识别技术对电子商务的影响趋势

现代社会生活各方面都需要可靠方便的身份认证识别技术，尤其是在电子商务领域内，目前电子商务的运营过程中不乏因为过程监控不够周密而出现的货物丢失、冒领，并由此引发纠纷事件。未来，基于生物识别技术的身份认证识别能够覆盖电子商务的全领域，彻底解决电子商务运营过程中的身份认证问题。

1、在电子商务领域内的全领域覆盖电子商务在运行过程中涉及了买卖双方的身份认证、订单信息认证、支付安全认证、物流运输安全认证等多项认证。其流程之繁琐，认证技术运用频率之高是其他行业所无法比拟的。可靠便利的生物特征识别认证技术能够确保电子商务系统的正常运转。未来，电子商务的买卖双方可以通过生物特征认证技术证明自己的身份；通过生物特征认证和数字签名的双因子认证确定订单的真实有效，并完成相应的支付；物流公司的物流派送人员通过指纹验证确认接收到需要派发的货物；最终收货人通过提供带有生物特征信息的签收信息表明身份，确保货物安全送达。由此，生物特征技术确保了电子商务安全领域内的安全性、可用性、可控性、保密性和不可否认性，保障电子商务系统正常有序运行。

2、多项生物特征融合应用从目前的应用看来生物识别技术虽然前景良好，但仍存在有漏洞。例如，利用塑胶可塑性的特点采集指纹应对指纹验证系统；利用3D打印技术欺骗静态人脸识别验证系统。多项生物特征的融合使用就是生物特征识别技术的多因子验证。这种对多项生物特征的采集、融合、联合验证的新型理论和技术就是生物特征识别的未来发展趋势。该项技术能够对所采集的生物特征信息进行多方面、多级别的处理，得到更加完备的数据特征信息，从而完成精准度更高的身份认证，为安全可靠的身份认证技术的实施奠定了基础。

四、结论

第5篇：指纹生物识别技术范文

指纹IC卡，让你生活更便捷

目前，我国在金融、电子商务中使用的基本上是智能IC卡，这类卡在使用时是通过“用户ID+用户密码”来进行身份识别和数据的访问，基于该方式加密的金融卡有两大隐患，一是微机只认密码不认人；二是密码位数短，容易破解，若位数长，用户很难记，常遗忘密码，所以对用户造成使用时不便。全球的金融IC卡使用区域是受限制的，这主要是因为各国的IC卡标准不统一。指纹IC卡结合是指纹识别技术中最有前景的方向。该技术把卡主人的指纹(加密后)存储在IC卡上，并在IC卡的读卡机上加装指纹识别系统。当读卡机阅读卡上的信息时，一并读入持卡者的指纹，通过比对卡上的指纹与持卡者的指纹，就可以确认持卡者的身份，从而进行下一步的交易。目前ATM提款机加装指纹识别功能，在美国已经开始使用。这时，用户不需要任何密码，更不会担心丢失或遗忘。将指纹识别技术应用于金融卡，也是一种加密上的改进，但比起虹膜识别技术的误辨识率要高，拒真率也高，虹膜技术在金融卡身份识别中将更有前途。

让无处藏匿

指纹不仅能泄露身份，还能告诉别人你在过去一段时间接触过什么。用最新发现的指纹识别技术，能鉴定罪犯的犯罪事实，指纹应用于破案已经不是什么新鲜事了，犯罪分子们也深知指纹的威力，道行稍微高点儿的，都知道作案之后抹掉指纹痕迹。不过，最近美国科学家开发出了一种新的指纹识别技术。这种技术不仅可以通过指纹识别出犯罪嫌疑人，还能识别出犯罪嫌疑人的手指作案时曾经接触过什么，比如药品或爆炸物。虽然犯罪分子可以通过各种手段销毁作案时留下的指纹，但是他们不可能在日常生活中不留下一点儿自己的指纹。至少，在签名的时候，就会不可避免地留下指纹。就是通过这点儿“蛛丝”，利用美国最新的指纹识别技术，犯罪分子的“马迹”就显露无遗。法医最常见的能力便是进行指纹确认。联邦调查局建造了一个综合性自动化的指纹确认系统，这个系统由世界上最庞大的生物数据资料库组成。它在犯罪分子档案里收纳了4700多万犯罪分子的指纹和相应的犯罪历史。这些信息都是由各州、各地区以及联邦法律机构资源提交的。数字化指纹传输能力让各州、各地方以及在海外执行任务的军队各经授权部门将指纹传回犯罪实验室，并可以在2个小时内接收在库的犯罪分子的十指指纹及犯罪历史。

不用担心电脑被他人登录

人的指纹纹理具有断点、分叉点和转折点，这些点同时具有7种以上的唯一性特征，通常手指上平均具有70个节点，会产生大约490个数据，所以每个人的手指指纹都不相同，确保了指纹信息的唯一性。据专业机构测试，指纹技术被破解的机会只有326亿分之一。尽管笔记本可以设置BIOS开机密码，但依然很容易破解，而指纹技术可以做到“唯一性”，开机只需手指一扫即可登录，既免去了输入密码的麻烦，同时让开机保护更加高效。指纹技术还可以进行文件保护，而且在笔记本上登录网络银行，交易系统等网页时，指纹技术可实现手指扫描登录，不仅避免了记忆繁多的密码，也可避免密码记录在网页中被非法用户盗走的可能。从发展过程来看，指纹技术分为两个阶段，最初的指纹技术主要用于身份鉴定，即只负责笔记本开机保护，这种指纹技术属于光学识别系统，因而无法穿透皮肤表层，只能扫描手指皮肤表面，不能深入真皮层，这就使得识别率并不高，譬如手指有灰尘造成识别出错，而且也容易被“复制”，譬如做一个指纹手模即可通过识别系统，十分不安全。为了解决以上问题，主流笔记本通常采用了新一代指纹识别技术，不仅可实现开机保护，还提供了文件加密，应用程序控制等功能，由于采用了电容传感器技术，电容传感器发出电子信号，电子信号将穿过手指的表面和死性皮肤层，而达到手指皮肤的真皮层的活体组织层读取指纹图案，可以检测到是否是真正的手指，识别率和安全程度有了极大的提升。

第6篇：指纹生物识别技术范文

关键词：指纹银行卡 应用分析 发展前景

中图分类号：F830.4 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2015）08-146-03

随着我国银行业和计算机网络技术的飞速发展，银行卡功能日趋完善。截至2013年末，全国累计发行银行卡42.14亿张，较上年末增长19.23%;而全国人均拥有银行卡3.11张，较上年末增长17.80%。2014年我国芯片银行卡（金融IC卡）发卡量比上年翻番，总量预计超过12亿张，随着受理环境的日益完善和应用领域的不断拓展，芯片银行卡成为越来越多持卡人的首选①。2014年全年芯片银行卡交易量为6.2万亿元，是上年的4.8倍。全国可以受理银联“闪付”（类似公交刷卡）的POS终端接近400万台，占比达1/4。银联统计显示，2014年我国银行卡跨行交易金额达41.1万亿元，同比增长27.3%。银联卡境外受理网络进一步扩展。银联报告指出，截至2014年末，银联卡境外受理网络已延伸到150个国家和地区，境外可用银联卡的商户超过1300万户，ATM近120万台，境外30多个国家和地区发行银联卡超过3500万张。由此可见，银行卡已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。此外，随着人们收入水平的提高、消费观念的更新和金融意识的增强，个人持有多张银行卡的现象越来越普遍，而银行卡在储蓄、消费、支付、转账等业务中扮演着越来越重要的角色，人们更多地关注消费的安全性和便捷性。

也正是由于网络高新技术的快速发展，网络安全事件愈演愈烈，②据安联全球企业及特殊风险今年1月的《全球企业风险报告》显示，网络风险的排名上升了3位，在十大风险榜单中排名第5。网络犯罪令全球经济年均损失超过4000亿美元。全球四大经济体因网络犯罪而遭受的损失达2000亿美元。再者，根据中国经济新闻网2014年5月6日的《2014年度上海金融检察白皮书》，2014年，上海检察机关共受理金融犯罪审查逮捕案件1245件，涉案1395人，金融犯罪审查案件2063件，涉案2378人。检察机关发现，金融从业人员犯罪案件为历史峰值。据悉，金融从业人员犯罪案件自2012年至2014年逐年上升，2014年已达84件109人，比2013年的26件41人分别上升223%和166%。以上数据充分说明了，金融犯罪给社会带来的巨大的负面的影响。因此，我们急需提高各种金融工具的安全性，来保障国家及人民的财产安全。

现如今指纹识别技术已在手机、电脑上获得了广泛的推广与应用，相信在不久的将来指纹银行卡也将在相关领域起着举足轻重的作用。所以，在“互联网+”时代，将成熟的指纹识别技术运用于银行卡中，打造出“指纹银行卡”具有重要的现实意义。

一、指纹银行卡概述

（一）指纹银行卡概念

指纹银行卡是指银行利用现有的指纹识别技术的相关产品――指纹识别芯片嵌入到银行卡中，从而制造出指纹银行卡并代替原有的普通的磁条银行卡、存折等金融工具，进行存、取款等综合银行业务的办理以及刷卡消费或缴费等日常业务的办理。该技术把卡的主人的指纹（加密后）存储到指纹银行卡上，在专用的POS机上加装指纹识别系统，当POS机阅读卡上的信息时，一并读取持卡者的指纹，通过比对卡上的指纹与持卡者的指纹就可以确认持卡者是否是卡的真正主人，从而进行下一步的交易。

与传统磁条银行卡相比，芯片银行卡具有安全性强、应用丰富等优势。央行此前明确，从2015年起，在我国经济发达地区及重点行业领域新发行的、以人民币为结算账户的银行卡应为芯片卡。

由于目前指纹随处可留，也随处易遗留且容易被获取，已被许多不法分子所利用，并制造出相应的薄膜指纹套来影响指纹识别器的误识率。所以，这种将“卡”和“指纹技术”结合在一起，既能提高其安全性，又能达到方便、快捷的消费目的的指纹银行卡的研发不但具有较强可行性而且很有必要性。

（二）指纹银行卡的操作流程、原理及特点

随着时代的发展，科技的进步，传统的个人身份鉴别方式已无法满足社会及人们的需求。无论是钥匙、密码，还是口令、IC卡甚至身份证件等均存在可假冒、盗用、破译和伪造的缺陷，因此我们急需寻找新的方法来高效、准确、可靠地对我们的身份进行侦别。

1.指纹银行卡的操作流程及原理。指纹银行卡的操作流程图及原理图，如图1至3所示。

（1）ATM指纹识别流程图。

（2）ATM操作流程图

（3）ATM设计原理图（见图3）。

2.指纹银行卡主要特点。

（1）稳定性高。指纹是一种典型的由基因决定的性状，是伴随人一生的最稳定的生物特征之一，具有终身不变的特性，因此它具有很高的稳定性。

（2）可靠性强。指纹具有明显独特的唯一性，其自身复杂程度足以提供用于鉴别的证据，包括双胞胎在内都不可能有相同的指纹，任何两个人指纹相同的概率小于几十亿分之一。早在几千年前，指纹在司法领域就已成为物证之首。如果想提高指纹识别的可靠性，可以通过采集更多的指纹、鉴别更多的手指，或者通过改进现有的指纹识别器。

（3）便利性高。采集指纹时只需要将左手食指平放到指纹识别器上，几秒钟后便可以完成。将记忆密码变成了能轻松随身携带的指纹，从而减轻了记忆的负担，也免去了密码丢失或遗忘的烦恼。而在使用的过程中也同理，指纹识别仪可以在几秒钟之内精确快速反复地识别每个人的指纹。

（4）安全性高。伪造、假冒、盗用、破译指纹的难度相当大。例如，对于一个4位数字密码共有10^4=10000种组合，破解概率为万分之一，入侵者可以很容易地通过尝试所有的组合或根据个人的相关信息而破解。而现有的指纹识别系统其误识率小于万分之一，而根据现有的计算机技术，建立一个指纹存储数据库，能储存数千万枚指纹。

（5）可行性强。主要体现在使用方面和社会法律方面。①使用方面：目前，从实用的角度和操作简便的程度来看，在各种基于人体生理特征的生物识别技术中，指纹识别技术是最易于被民众所接收和认可的。而且，对生物体没有任何的伤害或损害。②社会法律方面：随着十八届四中全会的召开，依法治国被提上了议程，会议上主席指出，我们应当不断完善我国的法律体系，做到有法可依，有法必依，执法必严，违法必究。如今全球范围内都建立了指纹鉴定机构以及罪犯指纹数据库， 指纹鉴定是被官方和司法部门所接受的一种简单有效的身份识别手段。

因此，指纹银行卡的研究与开发对于当代社会具有不可估量的作用和非常深远的意义。

二、指纹银行卡的应用分析

随着指纹技术的日益发展和成熟，以及它应用的成本越来越低廉，指纹技术必将越来越广泛地应用到我们的实际生活中。

（一）我国指纹银行系统的成功应用

2008年7月，TECO探索者《指纹银行整体解决方案》在唐山市商业银行正式上线运行，据记者对唐山市商业银行相关负责人的采访获悉：“通过对TECO探索者《指纹银行整体解决方案》一段时间的应用，图像修饰从目前看有效地提高了交易的安全性，减少了柜面业务压力并且对银行中间业务的扩展起到了很大的作用，增加了银行的收入。”不久，2009年深圳市指纹锁企业普罗巴克公司正式推出第二代指纹识别芯片。由于该芯片是目前国内体积最小、识别率最高的指纹识别芯片，在第二十四届世界大学生冬季运动会的安防系统上发挥了重要作用。首先，他们之所以能将指纹识别技术成功地应用到相关的领域是因为他们充分利用了指纹技术高安全性、高便利性等特点。其次，伴随着其它高新技术的发展，使得指纹技术得以成功地应用到各个领域当中。总而言之，将成熟的指纹技术和芯片技术结合，并研发出指纹银行卡将会给整个社会带来更多的机遇与挑战。因此，指纹银行卡的研发不仅具有较强的可行性也很有必要性。

（二）指纹技术的最新发展状况

2011年，青松公司在通过模块战略合作获得巨大成功的基础上，将新一代真皮指纹识别模块移植到智能家居锁中，成功研制了基于真皮的指纹识别技术指纹锁。该技术在安全性方面优于一般的光学技术，不仅能彻底防止目前最新的的指纹克隆技术还解决了干手指、浅纹理、磨损手指、粗糙手指、老年手指、油腻手指、灰尘手指、带泥手指、油墨手指等识别障碍的问题。其中，图像的预处理主要包括以下步骤：图像分割、平滑处理、图像二值化、图像修饰和细化，如图4所示：

（三）指纹产品的可行性分析

研究指纹技术或对指纹技术比较了解的各位同仁们，都应该知道指纹技术之所以拥有那么多的优点却没能被广泛地应用于日常的生活中主要是因为以下两个因素，其一，指纹识别仪自身质量及先进性的原因;其二，用户方面的客观原因，有些用户的指纹比较不易被识别或读取。但是，青松公司成功研制出的这款指纹锁，成功地解决了不同指纹的差异所带来的识别障碍。指纹差异主要表现为：有清晰的，也有模糊的;有干燥的，也有潮湿的;有细腻的，也有粗糙的;有完整的，也有破损的。由此可见，指纹技术已经是比较成熟的一项生物技术，也确实可以和各种现有的现代工具所结合，从而研发出相应的指纹产品。此外，随着指纹产品的不断改进，指纹产品将拥有巨大的市场前景。

指纹银行卡，利用现有的成熟的指纹识别技术，不仅安全可靠而且符合国家要求大力推行或实现芯片银行卡使用的政策，1994年，当指纹识别系统在香港市场上出现时，便由于它体积小、准确度高、功能多、使用便捷而颇受人们的认可和关注。因此，指纹银行卡在不久的将来必将发展成未来的一种趋势。

三、指纹银行卡的应用前景

（一）指纹技术应用前景

指纹芯片的应用可使二次开发者避开技术门槛，缩短开发周期，快速研发和生产出最新的指纹产品。创新的指纹新产品将提高企业的市场竞争力，打开新的市场销路，创造更大的经济效益。目前，指纹银行卡的研发正是借助指纹芯片的研发技术来创造的。目的是为了提高现有金融工具的安全性与便捷性，并降低其成本。目前指纹技术主要在以下几个方面得到了比较广泛的开发和应用。

其一，企业考勤仍占主导。指纹识别的考勤系统能够彻底地帮助企业解决传统打卡中IC卡考勤方式所出现的代打卡或打卡打不上等问题。而且还方便、可靠、便宜，因而成为大多数中小企业考勤的首选。其二，智能小区成为普及热点。由于智能小区在设计选型时要从功能、性能、成本等多方面进行综合考虑，通常会选性价比较高的产品，而指纹产品便是其首选。现如今指纹识别技术已经在智能小区中得到广泛应用，并向着更加广阔的民用市场迈进。其三，指纹锁市场发展迅猛。把指纹识别技术应用于传统的门锁之中，是生物识别技术从专业市场走向民用市场的不二之选。指纹锁的便捷、安全、低成本等特性将会带来非常乐观的市场前景。最后，多元化应用遍地开花。除了在企业考勤和智能小区中的应用外，目前，指纹识别技术在司法领域、金融领域等大型的公共项目中也有着很广泛的应用。此外，指纹识别技术还被创新应用到护照、签证、身份证等十分重要的管理系统中。

（二）指纹银行卡的发展前景

经由我们调研小组所做的问卷调查，所获取的相关数据可知：有将近80%的问卷调查的答卷者认为指纹银行卡具有很广阔的市场发展前景，仅有10%的答卷者认为比较没有发展前景而另外大概10%的答卷者则不确定。再者指纹银行卡除了优点诸多之外，可应用的范围也非常地广泛。因此它将会具有很高的市场占有率，换言之，指纹银行卡将拥有非常广阔的市场发展前景。

四、结论

对模拟指纹技术应用于银行卡这一课题的研究，课题组主要通过阅读大量的相关资料及文献，并与正在使用指纹产品的管理人员及相关的技术人员交流来对这个领域进行更深入的了解。通过对指纹技术的应用这一方面的调研，课题组发现了指纹识别技术确实有着诸多得天独厚的条件。如果它的这些优点都能被运用到相关领域，那么必将给整个社会带来巨大的社会效益和经济效益。所以，课题组认为其具有非常巨大的、潜在的开发和研究价值，但是由于这是一项比较巨大的工程，所涉及的层面太多，如法律、计算机技术、金融等，需要进行全面的推广还有一定难度。因此，在这个知识经济与技术发展飞速的时代，要想让指纹银行卡长久地成功地在金融领域占据一席之地，研究人员们不仅需要研制出产品，更需要寻找其存在潜在的攻击方式和替代品，做到未雨绸缪，确保万无一失。

[该文为2014年地方高校部级大学生创新创业训练计划项目《模拟指纹技术应用于银行卡的研究》的研究成果并由“哈尔滨金融学院大学生创新创业训练计划项目”资助，课题编号：201410245004]

注释：

①中国银联的数据。

②安联全球企业的数据

参考文献：

[1] 张其善，黎红.一种基于智能卡的指纹认证方案[J].北京航空航天大学学报，2005（01）

[2] 李晓辉.浅谈指纹识别技术.计算机光盘软件与应用，2011（11）

[3] 王建旭.计算机虚拟化技术的分析与应用.计算机光盘软件与应用，2013（15）

[4] 柴晓光.民用指纹识别技术.人民邮电出版社，2004

[5] 程伟，何俊华.智能指纹识别系统设计[J].微计算机信息，2009（08）

[6] 孟利民，周国雄.基于指纹识别技术的银行储蓄网络认证系统[J].网络安全技术与应用，2011（10）

第7篇：指纹生物识别技术范文

关键词：关键词：人工智能，指纹识别，研究报告

中图分类号：TP18    文献标识码：A    文章编号：

1. 问题概述

    人工智能已成为计算机的新兴领域，其主要标志便是生物识别技术，这项技术使利用人的生理特征来识别身份变成现实，生物识别技术是目前最方便、最安全的识别技术，指纹识别与验证技术在可利用的识别技术中是目前应用最为广泛的技术之一。

    生物识别技术，就是利用人体固有的生理特征或行为动作来进行身份识别或验证，要把人体的特征用于身份识别，这些特征必须具有唯一性和稳定性。之所以采用指纹识别与验证技术，是由于人的手指端皮肤的纹路绝少有两个人完全相同，指纹可以说人还没有出生就已定型，而且不会随着年龄的增长而发生改变，指纹会便随人的一生。指纹识别技术主要包括读取指纹图像、指纹图像预处理、指纹图像特征提取、保存和比对等几个步骤。

    指纹识别与验证系统是指利用计算机的辅助和管理功能把指纹识别和身份注册认证管理融合在一起，指纹具有的唯一性和不可复制性将有效的约束违法乱纪等问题的发生，指纹识别与验证系统的主要工作是身份注册和身份识别验证，在实施过程中具体执行身份登记、认证和管理等功能，可以和身份管理系统相结合形成一套智能的身份注册管理系统。

2. 技术方案

2.1 指纹图像的获取

    利用具有特殊功能的电容传感器和数字图像处理器来实现指纹图像的获取。电容传感器捕获的是灰度图像，再通过标准接口将视频输入到数字图像处理器。在光线较暗的环境下，指纹获取有一定难度并难以精确，这时需要一个图像质量控制的组件，可以使传感器捕获高质量的图像，这对指纹图像特征的提取、指纹匹配的后续步骤十分有利。

2.2 指纹图像的预处理

    指纹图像在一般情况下脊线会比较清晰，所以脊线是整个指纹识别过程的处理目标，因此，要先计算出指纹的脊线方向，根据脊线方向再对指纹进行增强、滤波和二值化，最后再细化直至完成预处理过程。

（1）计算脊线方向

    捕获的指纹图像具有方向性特征，指在一个足够小的区域内手指末端纹理会近似于平行线，这个特征以最简化、最直观的形式反映出指纹图像的基本形态，是指纹图像中最为明显的特征之一，在指纹图像的分类、增强、特征提取等方面得到广泛的应用。

（2）基于傅立叶变换和方向滤波的图像增强

    指纹图像的增强是采用传统的傅立叶变换来实现的，在经过傅立叶变换增强之后，再使用方向滤波器对指纹的纹线进一步修补。方向滤波器分为平均滤波器和分离滤波器两部分，工作原理是根据图像块的方向来决定对这一块滤波使用那部分滤波器。平均滤波器的功能是对脊线出现的断裂进行连接，分离滤波器的主要功能是将图像中脊线的叉连除去。经过傅立叶变换和方向滤波图像增强后，指纹图像纹路清晰、饱满，对比度高，不仅完成图像的增强，还有效滤除了各种干扰点和噪点，这将对后续的处理十分有利。

（3）基于脊线方向的指纹图像二值化

    二值化的作用是把灰度图像转为0-1的黑白图像。指纹图像不同其他，由于手指压力不同而导致同一幅图像的局部明暗程度就会不同，一般图像的阈值法不适合指纹图像处理，而基于脊线方向分析的二值化方法则是充分利用了指纹的脊线指向而做出分析计算，与传统的阈值方法相比二值化后的纹路更清晰。

（4）基于脊线方向的加权中值滤波

    二值化图像时会引入的新的噪声，这是由于图像灰度滤波不完整造成的，而基于脊线方向的加权滤波的中值滤波方法能够基本消除二值化图像纹路上的孔洞、缺口和突点，使纹线更加流畅清晰，为后续的细化处理步骤提供了强有力的铺垫。

（5）指纹图像细化改进

    指纹图像的细化在消除模板和保留模板中统一进行。二值化后的指纹图像经过加权中值滤波处理后，纹路成为点线结构，在一般细化过程中产生的毛刺和伪分歧点已经消除，准确保留了指纹真正的分歧点和纹路端点，对指纹特征的提取做出支撑。

2.3 提取指纹图像特征

    基于细节点坐标模型来做细节匹配是目前提取指纹图像特征最常用的方法。所谓细节特征是指指纹脊线的突变，如端点、分歧点、交叉、桥形和口形等。从纹路的角度分析，交叉、桥形和口形都是端点或分歧点的细节特征，然后采取图形匹配或者模式匹配的方法进行识别。

    对细化后的指纹图像我们利用一个模板提取端点和分歧点的特征，对指纹图像进行遍历，找到指纹图像的特征点，记录它们的类型和位置，对最终检测出来的每一个细节点，采用合适的预处理方法进行匹配。

3. 本人研究设想

    指纹识别与验证系统可以应用于生活的各个方面，在教育领域中，可以应用于“考试管理系统”、“图书借阅系统”、“学生考勤系统”、“校园一卡通”等，在系统中加入指纹识别与验证系统这样的信息化识别技术，能够完善校园各环节的管理。

    考试管理系统中当注册的考生再次把指纹放到采集器上时，可以对该考生进行身份验证，将指纹识别与验证技术应用于考试管理系统中，对于确认学生身份，防止考试作弊起到了积极作用。图书借阅系统应用这一技术会节省借阅卡制作方面的繁琐环节，避免学生借阅卡丢失、损坏、相互串用等弊端，也减少了制作借阅卡中一系列工作流程，改善传统借阅方式，融入科技含量较高的生物特征识别技术。学生考勤系统不仅在校园里广泛使用，很多非教育领域的企事业单位也在逐渐使用。就高校来讲，该系统能够方便、快捷的识别出每个学生的身份，使指纹或与学号相匹配，或与学生身份证号相匹配，有效防止学生迟到、早退、旷课、替人上课等不良行为，指纹识别与验证系统在期末考勤成绩评定中起到了客观、公正评价考生表现的作用。校园一卡通是指基于校园网，采用成熟、先进的非接触式IC卡使用过程中用户名和密码丢失、忘记、被人破译等不安全因素。

4. 实验

    以“考试管理系统”为例，将指纹识别与验证系统列入实验当中，系统分为三部分：

4.1 系统设计

    系统设计目标是利用指纹识别与验证方便、快捷的完成复杂的统计工作及身份验证过程，从而实现考试管理的现代化、信息化和 自动化，系统主要完成身份验证、考试信息管理、使用权限设计三个功能。

4.2 数据库设计

    针对一般指纹识别与验证系统的需求，数据库主要包括以下数据项，姓名、性别、年龄、家庭电话、考试类别、报考等级、准考证号、报考编号、身份证号、地址、工作单位、指纹码等。

4.3 识别系统设计

（1）主窗体的创建

（2）公用模块的创建

（3）系统用户管理模块的设计

（4）指纹模块的设计

（5）资料管理模块的设计

5. 结论与展望

    通过对指纹识别与验证系统的研究，不难发现该系统有如下特点：指纹图像采集简单，管理方便，身份验证可靠、快速；系统管理易于配置，功能易于扩展，操作方便、维护简单、便于推广；在具体实验中对参加考试人员的信息可以方便的进行分析和统计；系统将身份验证和行为管理融为一体，有效减轻了工作人员的工作强度。

    当然，指纹识别与验证系统还存在一些不可避免的问题，比如在指纹获取过程中，由于各种原因导致手指被弄脏、手指皮肤有疤痕，手指过于湿润或干燥，用力过大、过轻或不均，都有可能造成指纹畸变，这样在指纹捕获后会产生很多噪声，导致指纹图像分割不准确，加大指纹图像预处理的工作难度，甚至导致以后的指纹图像匹配出现问题。这些问题的解决期待更优的算法去实现。

参考文献

[1]吴健辉,许磊,杨坤涛,蒋冰莉.改进的指纹图像预处理在指纹识别中的应用[J].计算机工程与设计.2008.4(8).

第8篇：指纹生物识别技术范文

关键词：声纹识别；生物特征；移动设备

1前言

当今，随着移动设备以及移动互联网的发展，各种生物特征技术逐渐从国防安全领域走入移动互联网领域，比尔・盖茨说：“以人类生物特征（指纹、语音、脸相等）进行身份验证的生物识别技术，在今后数年内将成为IT产业最为重要的技术革命。”

声纹识别技术是身份验证技术-生物特征识别技术的一种，与其他身份验证技术相比，声纹识别更加方便、自然，且具有比较低的用户侵犯性，这是声纹识别技术在应用上的显著优势。另外，语音的采集设备比较简单，获取语音的识别成本低廉，使用简单。现在无处不在的语音通信网络，如固定电话、移动通信和互联网等，语音的获取非常方便，这为声纹识别技术的应用提供了良好的条件。而且声纹识别技术的算法复杂度较低，这也是其他身份验证技术所不可比拟的。

2 声纹识别研究

2.1声纹识别定义

声纹识别，简单来说就是根据语音来自动识别说话人身份的技术。根据实际应用，声纹识别通常可以被划分为两种具体任务，分别为：声纹辨识（Speaker Identification）和声纹确认（Speaker Verification）[4]。

声纹辨识任务的目的是将输入的未标记的语音样本确定为一组已知的说话人中的某一个，是一对多的问题。

声纹确认的目标是确定输入的测试语音中是否存在某一声明的说话人，这是一个一对一的问题，可以被看成是一个判决结果为“True”和“False”的两类判决问题。

声纹识别按照是否受语音内容（文本）的限制又可以分为文本相关声纹识别和文本无关声纹识别。文本相关说话人识别要求说话人提供指定语音的语义内容，可以用在使用者比较配合的场合，例如关键部门的出入控制，并且语义内容（如密码）可以通过语音识别后作为说话人身份认证的补充信息来增加系统的安全系数，另外文本内容的固定，可以一定程度上提高声纹识别系统的性能；而文本无关声纹识别不关心语音的具体语义内容，这与实际应用中的大多数情况相符，但正是由于其与文本无关的特点，决定了其识别判决的难度加大，因此训练和测试时都需要较长的语音。

2.2影响声纹识别性能的因素

对于人的个体来说，随着时间的变化、年龄的增长或者健康状况的变化等，不同时间所产生的语音都会随之发生或多或少的变化，这些都是影响声纹识别的因素。我们很容易就能感受到早晨刚起床时的声音和白天工作时的声音有着些许差异，人年轻时的声音和年老时的声音差异更加明显，另外由于说话人的声音是由个人的声道决定的，当人处于生病、紧张、高兴、愤怒等不同的健康状况和心理状态时，语音也会出现与平时明显的不同，从而影响声纹识别的性能。

但是，目前的大多数的研究工作中针对的主要是另外两个影响声纹识别性能的重要因素：信道影响（譬如不同的手机麦克风的影响）和噪声影响。

2.3声纹识别系统基本框架

和大多数模式识别问题类似，声纹识别也包括两部分：注册和测试。在注册部分，需要为系统提供注册语音样本，系统从这些语音样本里提取与说话人相关的信息（特征参数），通过模型训练算法为目标人建立语音模型。在测试部分，需要待测试的说话人提供测试语音样本，系统提取测试语音的与说话人相关的特征参数，来与声明的目标人模型进行模式匹配，从而做出判决。

2.4声纹识别技术的应用

近些年来声纹识别获得了非常多的关注和广泛的应用，其重要应用主要有以下几个方面：

（1）信息安全。在通信语音数据中，对恐怖不法分子进行检索、追踪及监控，帮助安全部门快速发现有价值的迹象和情报，在危机来临之前，能够做出迅速反映，及时阻止恐怖或者非法事件的发生，维护国家安全及稳定。美国在追踪本拉登等的过程中就广泛的使用声纹识别技术。

（2）电话银行及网上用户登录等领域说话人身份核对。鉴于密码的安全性不高，为了提高安全性，还可以采取一些其他措施，如密码和声纹识别双保险，目前很多应用场景是密码+短信验证，如果使用声纹验证代替短信验证，可以节省一定的运营成本。

（3）公安司法。对于各种电话勒索、绑架、电话人身攻击等案件，声纹识别技术可以在一段录音中查找出嫌疑人或缩小侦察范围；声纹确认技术还可以在法庭上提供身份确认的旁证。

（4）军事和国防上的应用。国际军事战略通信情报收集，对国际特定的（军事单位（如美国中央情报局，联邦调查局，国家安全局等重要情报中心）和军事行政机构（各国大使馆，国家政府），重要军事研究机构，军事基地的语音通讯进行自动监控；对政府首脑等特定人进行监控；在通过电话发出军事指令时，可以对发出命令的人的身份进行确认（敌我指战员鉴别）。目前该技术在国外军事方面已经有所应用。

（5）保安和证件防伪。如机密场所的门禁系统。又如声纹确认技术可集成到信用卡、银行自动取款机、门、车的钥匙卡、授权使用的电脑、以及特殊通道口的身份卡上，使之成为具备自动鉴别能力的智能卡。持卡人将自己的语音信息记录在卡上，使用时持卡人只要将卡插入专用机的插口上，并读出指定密码，只有在身份确认通过后，持卡人才能进行其它操作。同样可以把含有某人语音特征的芯片嵌入到证件之中，通过上面所述的过程完成证件防伪。

（6）多媒体信息检索。随着网络和各种媒体娱乐技术的发展，人们想对对特定人的音视频内容进行快速检索，从而能够快速定位到我们感兴趣的人的节目内容。基于声纹识别技术的说话人分割、聚类技术对于在大型数据语音库和电视广播新闻中的信息查询和检索是非常有用的，使得根据说话人的身份在海量存储的多媒体数据中来检索特定的音视频片段成为可行的方法。

3总结

声纹识别作为人类生物特征识别的一个重要方向，属于人工智能的重要分支，相信在未来，随着人工智能技术的发展，会有更多的畅想空间，更多的产品服务于人类。

参考文献

[1] G. Doddington， “Speaker recognitionDIdentifying people by their voices，”Proceedings of the IEEE， vol. 73， no. 11， pp. 1651C1664， 1985.

第9篇：指纹生物识别技术范文

[关键词]公安 法医物证 DNA

[Abstract]This paper briefly introduces the development of DNA analysis technology， and provides ideas and reference for the future improvement and application of fingerprint technology.

[Key words]public security； forensic evidence； DNA

中图分类号：B82 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0211-01

1前言：从1877年法国医生Aubert使用硝酸银溶液涂在纸上显出了汗液指纹开始，指纹显现技术经过100多年的不断应用和发展，从最初单一而简单的方法，发展到现在已成为一门综合运用物理、化学、生物等学科知识和技术的公安刑事科学技术。经过刑事科学技术痕迹专家一个多世纪的探索、研究和实践，指纹显现技术得到了长足的进步，但目前尚有许多难题有待解决。

2 指纹显现技术的问题和不足

2.1 显现方法的单一性

在基层工作中对于一些特殊客体上遗留的指纹，还没有很好的显现试剂和方法；如对于灰尘减层指纹、油脂减层指纹和减层血指纹，除拍照外尚无更好的显现方法。另外人体皮肤潜指印的显现，也是经常遇到的难题，痕迹专家尝试了刷显法、碘熏与银板转印法等，但成功率依然不高；对尸体上的指纹，可将尸体封在特制的尸体袋中，使用“ 502”胶熏显方法，这样污染较大，而活体皮肤上的潜指纹则无法显现和提取；对于较粗的纺织用品上的指纹，经常拿握的木柄把手上的指纹、千万次叠加的指纹如钱币票证上指纹的显现等，许多样本指纹显现都不太理想，显现方法有待摸索和改进。

2.2 试剂性能不足

现在公安机关经常使用的显现试剂在安全性和环保性上存在诸多不足，如刷显法的粉尘[1]、熏显法产生有毒有害气体如氢氰化物等对痕迹技术人员造成身体健康损害；部分试剂和染料具有化学毒性，如茚三酮和硝酸银是致癌物质，长期接触会影响健康。显现中形成的有色物质会破坏物证的原始状况，使一些特殊物证如典藏书籍、珍贵字画、票据等失去应有的价值；一些显现试剂如DFO等成本较高，限制了一些经济条件欠发达地区公安机关在实际案检中使用。因此，研制无毒、无损、价廉的显现剂成为指纹显现技术的一项重要任务。

2.3 显现技术结合其他技术

如果现场提取的嫌疑人遗留指纹本身残缺不全，即使显现出指纹也达不到鉴定条件。此时，指纹检验显得力不从心。对此，将各种方法发现的指纹除了进行形态学特征比对外，再做其他专业检验，获得个人识别的信息，就成为刑事技术人员努力探索的课题。DNA技术提供了解决这一问题的有效途径，近年法医物证鉴定的重要进展就是将DNA技术用于个人识别。指印遗留物质主要是人体汗液，偶尔也沾附血液、、唾液等，这些物质中都存在人体的细胞等成分，而细胞中存在大量DNA。DNA技术可以从指印遗留物质中分析个体的遗传特征，达到个体识别的目的。因此，研究指纹印痕的DNA检验、遗留物质中的DNA量能否足以进行某种DNA 方法分析、各种显现试剂对DNA检验有无影响等具有重要意义。我国刑事技术人员已开始这方面的探索[2]，初步研究表明铝粉、茚三酮、DFO显现的汗液指纹，四甲基联苯胺显现的血潜指纹，不会对后期DNA 检测分析产生影响。DNA技术的优势是适用检材广泛、分析准确，但对检材采集、包装和运送的要求高、案检费用高、分析时间长，不能在现场应用；指纹显现技术需时短、可在现场使用，案检费用低，故两种技术如果的互补性很强。DNA技术与指纹显现技术的结合将为指纹学发展带来新的革命性的飞跃。

3 结语

由于刑事技术工作的推进发展，近年来对DNA技术、视频侦查技术等新型高科技技术的投入和研发不断的增加，而纹技术等传统技术的投入和研究逐渐变少，使得指纹技术的发展遇到瓶颈，广大痕迹人员应该重拾信心，面对指纹技术的不足和问题，努力用先进的技术和方法解决发展中的困难，让指纹显现技术焕发新的春天。

作者简介：

杨志倩（1985-），女，新疆人，新疆沙湾县公安局刑警大队，主要从事物证检验专业工作。

丁琴（1981-），女，新疆人，新疆沙湾县公安局刑警大队，主要从事物证检验专业工作。

参考文献

[1] 王桂强等.502胶加湿熏显指印技术.刑事技术.1995，6，1-6.