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探索生物识别技术背后(指纹、人脸、语音、虹膜)

发布日期:2015-07-03 15:08:07

在读这篇文章前,我们先来设想这几个场景:

(1)警察叔叔拿着一台指纹识别仪器,让犯罪嫌疑人手指在上面按一下,瞬间识别出该嫌犯的身份信息,有无前科一目了然,这不就是现实版的“照妖镜”吗?

(2)下班回家,对着家门说一句“芝麻开门”,呀!门开了,你也不必担心咒语被别人听到,因为只有你独特的嗓音才有效。

(3)晚上吃过饭无聊了,想看会电视,连遥控器都懒得动,只需用眼睛对电视暗送一个“秋波”,电视就能如同情人一般心领神会自动为你播放节目。

 

 

这一切如同在科幻世界里,其实,这些生物识别技术已经悄然来到我们身边,如指纹识别、语音识别、虹膜识别、人脸识别、签名笔迹等。所谓生物识别技术,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、脸型、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份鉴定的技术。然而指纹识别是在生物识别技术当中最常用到,得到投票比例要优先其它种类。

 

 

每个人的身体和行为中都隐藏着一些与众不同的信息,而生物识别技术就是利用计算机和高科技仪器,采集图像,转换成图形、语音、视频等多媒体,从中提取出个人独一无二的特征,形成数值存进数据库。当需要鉴定某个人的身份时,只要将描述他个人特征的数值放到数据库中,当放入的数值和数据库中的数值相匹配时,系统就可以自动识别。

 

不过,其中一部分技术含量高的生物识别手段还处于实验阶段。随着科学技术的飞速进步,将有越来越多的生物识别技术应用到实际生活中。那让我们从概念、技术、应用等方面一一探索它们的神秘世界吧!

 

 

指纹识别

指纹识别是一种生物识别技术,它是一套包括指纹图像获取、处理、特征提取和比对等模块的模式识别系统。指纹识别常用于需要人员身份确认的场所,如门禁系统、考勤系统、笔记本电脑、银行内部处理、银行支付等。

 

 

指纹由于具有个体差异性及稳定性,早在中国古代便用于身份确认,当时人们以指纹或手印画押。在西方,1890年代以后警察逐渐将指纹作为辨认罪犯的方法之一。1960年代随着电脑技术的发展,美国联邦调查局和法国巴黎警察局等开始研究电脑指纹识别技术。1990年代用于个人身份鉴别的自动指纹识别系统开发完成并推广应用。

 

在2004年,指纹识别产业再次得到长足的进步,从单纯的门禁、考勤产品开始向手机数码产品拓展,所涉及的领域也开始拓宽到指纹模块、身份证指纹采集核试验、指纹仪、指纹手持机、指纹平板、指纹锁及箱柜套件等指昂科技指纹识别技术产品。指纹识别从单纯的身份鉴别向保全、信息安全等应用发展。指纹识别技术到达真正的应用期。

 

 

 

 

语音识别

语音识别虽然已经发展的如火如荼,但还是有不少问题要改进,就如下面一段和语音识别相关的搞笑视频里。也许,口音差异也是语音识别的一个难题。

语音识别技术,也被称为自动语音识别(ASR),其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入,例如按键、二进制编码或者字符序列。与说话人识别及说话人确认不同,后者尝试识别或确认发出语音的说话人而非其中所包含的词汇内容。

语音识别技术的应用包括语音拨号、语音导航、室内设备控制、语音文档检索、简单的听写数据录入等。语音识别技术与其他自然语言处理技术如机器翻译及语音合成技术相结合,可以构建出更加复杂的应用,例如语音到语音的翻译。

 

语音识别技术所涉及的领域包括:信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。

 

 

 

虹膜识别

虹膜识别是以人的虹膜纹理为依据,与眼睛有关的生物识别中对人产生较少干扰的技术,是最可靠的人体生物终身身份标识之一。它使用相当普通的照相机元件,而且不需要用户与机器发生接触。另外,它有能力实现更高的模板匹配性能。

虹膜的形成由遗传基因决定,人体基因表达决定了虹膜的形态、生理、颜色和总的外观。 到二岁左右,虹膜就基本上发育到了足够尺寸,进入了相对稳定的时期。除非极少见的反常状况、身体或精神上大的创伤造成虹膜外观上的改变外,虹膜形貌可以保持数十年没有多少变化。另一方面,虹膜是外部可见的,但同时又属于内部组织,位于角膜后面。要改变虹膜外观,需要非常精细的外科手术,而且要冒着视力损伤的危险。虹膜的高度独特性、稳定性及不可更改的特点,是虹膜可用作身份鉴别的物质基础。

 

人脸识别

人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术,通常也叫做人像识别、面部识别。人脸与人体的其它生物特征一样与生俱来,它的唯一性和不易被复制的良好特性为身份鉴别。

人脸识别主要用于身份识别。谷歌的安卓4.0操作系统、三星 I9300的人脸识别解锁、腾讯的人脸识别软件等产品都具有人脸识别功能。

 

回归现实,尽管生物识别技术还不完善,未来还有很长的路要走,但是我们依然看到,指纹识别、语音识别、手势识别等已经走进我们的生活,我们也已经感受到了生物识别技术的魔力。未来将有更多的生物识别系统出现在我们身边,那时候,我们的生活会变得更便捷、更科幻。随着科学技术的飞速进步,将有越来越多的生物识别技术应用到实际生活中。

 

利用这些识别技术,我的生活将会丰富多彩。这一切如同在科幻世界里,但其实它越来越接近日常生活,或许在将来,一个小学生都能给你讲讲生物识别技术,可想而知生物识别技术引领未来科技智能化生活。