生物識(shí)別精品課件

1、關(guān)于生物識(shí)別第一張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第八章 生物特征識(shí)別 第二張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月如何準(zhǔn)確鑒定一個(gè)人的身份，保護(hù)信息安全 ？保護(hù)信息安全 證件 磁卡IC卡密碼網(wǎng)絡(luò)信息化時(shí)代 第三張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月日常生活中往往會(huì)出現(xiàn)：鑰匙丟了，進(jìn)不了門(mén) 密碼忘了，無(wú)法在ATM機(jī)上取錢(qián) 電腦中的重要資料被他人非法復(fù)制了 手機(jī)被他人盜用，打了國(guó)際長(zhǎng)途 。第四張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月生物特征識(shí)別技術(shù) 人體生物特征識(shí)別技術(shù)是依據(jù)人類(lèi)自身所固有的生理或行為特征與計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)結(jié)合對(duì)人體進(jìn)行身份識(shí)別的一種高科技技術(shù) 人體生物特征與生俱來(lái)

2、，具有先天性、不變性和唯一性的特點(diǎn)，把其生物特征采集下來(lái)轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模板存貯到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與其生物特征比較，確定其身份人體生物識(shí)別技術(shù) 最大的優(yōu)勢(shì)可靠方便安全第五張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月生物識(shí)別技術(shù)原理1.樣本采集通過(guò)某種原理可以測(cè)量生物特征，并將其轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào) 2.預(yù)處理 目的主要是去除噪聲，加強(qiáng)有用的信息，并對(duì)輸入測(cè)量?jī)x器或其他因素所造成的退化現(xiàn)象進(jìn)行復(fù)原 第七張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.特征抽取機(jī)器通過(guò)學(xué)習(xí)獲取生物特征信號(hào)中能夠凸現(xiàn)個(gè)性化差異的本質(zhì)特征，從而實(shí)現(xiàn)身份的識(shí)別 4.特征匹配計(jì)算兩

3、個(gè)生物特征樣本的特征模板之間的相似度第八張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月人體生物特征識(shí)別技術(shù) 虹膜識(shí)別指紋識(shí)別簽名識(shí)別步態(tài)識(shí)別掌紋識(shí)別第九張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月什么是虹膜？ 虹 膜 識(shí) 別虹膜 是指眼球中瞳孔和眼白之間的充滿了豐富紋理信息的環(huán)形區(qū)域每一個(gè)虹膜都包含一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的基于像冠、水晶體、細(xì)絲、斑點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、凹點(diǎn)、射線、皺紋和條紋等特征的結(jié)構(gòu)。 第十張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月捕捉虹膜的數(shù)據(jù)圖像為虹膜的圖像分析準(zhǔn)備過(guò)程從虹膜的紋理或類(lèi)型創(chuàng)造512字節(jié)的iriscode.使用iriscode模板用于確認(rèn)。虹膜識(shí)別技術(shù)的工作原理第十一張，PPT共四十

4、五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月虹膜識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)惟一性發(fā)育學(xué)家通過(guò)大量觀察發(fā)現(xiàn),虹膜上豐富的紋理圖案因人而異。每個(gè)人每只眼睛的虹膜都是唯一的。穩(wěn)定性 虹膜在人出生八個(gè)月后就已經(jīng)穩(wěn)定成型、終身不變 非接觸式采集 用戶(hù)可以在不與采集設(shè)備接觸的情況下成像 第十二張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一代：純光學(xué)儀器采用普通的放大鏡，需要由外部環(huán)境光做光源 在普及過(guò)程中，配備了檢測(cè)燈光 缺點(diǎn)：環(huán)境的光線不足對(duì)檢測(cè)的影響很大 第二代：光學(xué)+電子儀器 由光學(xué)部件組成虹膜儀的鏡頭，由電子元件完成信號(hào)采集/轉(zhuǎn)換、甚至臨時(shí)儲(chǔ)存的功能，然后通過(guò)顯示儀器顯示出來(lái)具備了更多功能，如定格功能；更換各種倍率的鏡頭：使虹

5、膜儀具備了照相、皮膚檢測(cè)、頭發(fā)檢測(cè)的功能；配備小型LCD顯示器的 便攜式儀器虹膜檢測(cè)儀的發(fā)展第十三張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三代：光學(xué)+電子+計(jì)算機(jī)技術(shù) 計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使虹膜儀進(jìn)入了智能時(shí)代電腦自動(dòng)診察分析，不需要熟記虹譜圖； 可以?xún)?chǔ)存客戶(hù)檔案、測(cè)試資料，并打印診察報(bào)告 采用USB接口與計(jì)算機(jī)連接，無(wú)需外接電源，可配合手提電腦在各種環(huán)境下應(yīng)用開(kāi)放式分析系統(tǒng)讓使用者不斷完善升級(jí)自己的系統(tǒng)虹膜檢測(cè)儀第十四張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四代：光學(xué)+電子+計(jì)算機(jī)技術(shù)+增加像素 提高了像素，解決了圖像失真的問(wèn)題 未來(lái)的安全控制、海關(guān)進(jìn)出口檢驗(yàn)、電子商務(wù)等多種領(lǐng)域的應(yīng)用，也

6、必然的會(huì)以虹膜識(shí)別技術(shù)為重點(diǎn) 第十五張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月虹膜識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)收款機(jī)虹膜識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)第十六張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指 紋 識(shí) 別指紋識(shí)別技術(shù)：把一個(gè)人同他的指紋對(duì)應(yīng)起來(lái)，通過(guò)將他的指紋和預(yù)先保存的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，就可以驗(yàn)證它的真實(shí)身份第十七張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 指紋是指人體手指皮膚上的乳突狀花紋紋線，其中最為常用的是手指上第一指節(jié)的紋線。在手指皮膚接觸過(guò)的物體上，會(huì)留下與手指指紋相應(yīng)的指紋印痕即指印。通常所說(shuō)的“指紋”在非特指的情況下往往包括了手指皮膚上的指紋和遺留在客體上的指印。指紋識(shí)別技術(shù)指紋識(shí)別概述第十八張，PPT

7、共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù) 指紋具有兩類(lèi)生理特征：總體特征和局部特征。 （1）總體特征：是指那些用人眼直接就可以觀察到的特征。 如紋型：箕（環(huán)）型（loop）、弓型（arch）、斗（螺旋）型（whorl）。紋型是指紋的基本分類(lèi)，是按中心花紋和三角形紋線區(qū)的基本形態(tài)劃分的。指紋識(shí)別概述第十九張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù) 人體指紋的生理特征模式區(qū)（Pattern Area） 模式區(qū)是指指紋上包括了總體特征的區(qū)域，即從模式區(qū)就能夠分辨出指紋是屬于那一種類(lèi)型的。核心點(diǎn)（Core Point） 核心點(diǎn)位于指紋紋路的漸進(jìn)中心，它用于讀取指紋和比對(duì)指紋時(shí)的參考點(diǎn)。

8、 第二十張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù) 人體指紋的生理特征三角點(diǎn)（Delta） 三角點(diǎn)位于從核心點(diǎn)開(kāi)始的第一個(gè)分叉點(diǎn)或者斷點(diǎn)、或者兩條紋路會(huì)聚處、孤立點(diǎn)、折轉(zhuǎn)處，或者指向這些奇異點(diǎn)。三角點(diǎn)提供了指紋紋路的計(jì)數(shù)和跟蹤的開(kāi)始之處。 式樣線（Type Lines） 式樣線是在指包圍模式區(qū)的紋路線開(kāi)始平行的地方所出現(xiàn)的交叉紋路，式樣線通常很短就中斷了，但它的外側(cè)線開(kāi)始連續(xù)延伸。 第二十一張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù) 人體指紋的生理特征紋數(shù)（Ridge Count） 指模式區(qū)內(nèi)指紋紋路的數(shù)量。在計(jì)算指紋的紋數(shù)時(shí)，一般先連接核心點(diǎn)和三角點(diǎn)，這條連線與指紋紋

9、路相交的數(shù)量即可認(rèn)為是指紋的紋數(shù)。 （2）局部特征節(jié)點(diǎn)（Minutia Points） 指紋紋路并不是連續(xù)的，平滑筆直的，而是經(jīng)常出現(xiàn)中斷、分叉或打折。這些斷點(diǎn)、分叉點(diǎn)和轉(zhuǎn)折點(diǎn)就稱(chēng)為特征點(diǎn)。就是這些節(jié)點(diǎn)提供了指紋唯一性的確認(rèn)信息。節(jié)點(diǎn)有四種不同特性：1. 分類(lèi) 2. 方向 3. 曲率 4. 位置 第二十二張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù) 人體指紋的生理特征1.節(jié)點(diǎn)分類(lèi) 2. 方向（Orientation） - 節(jié)點(diǎn)可以朝著一定的方向。 3. 曲率（Curvature） - 描述紋路方向改變的速度。 4. 位置（Position） - 節(jié)點(diǎn)的位置通過(guò)（x,y）坐標(biāo)來(lái)描述，可

10、以是絕對(duì)的，也可以是相對(duì)于三角點(diǎn)或特征點(diǎn)的。 第二十三張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù) 人體指紋的生理特征 每個(gè)特征點(diǎn)都有大約七個(gè)特征，人十個(gè)手指最少產(chǎn)生4900個(gè)獨(dú)立可測(cè)量的特征。每個(gè)指頭平均有一百個(gè)特征點(diǎn)，但是發(fā)現(xiàn)5-10個(gè)相同即可斷定這兩枚指紋是出于同一個(gè)指頭所遺留下的。借著特征點(diǎn)法來(lái)鑒定指紋，稱(chēng)之為同定，目前此法廣泛的被世界各國(guó)所采用。第二十四張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù)指紋識(shí)別原理第二十五張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù) 從生理上看，紋路是手指皮膚的凸起的部分（脊），紋路之間是凹下的部分（谷）。因此，理想的指紋圖像

11、是一幅黑白相間的二值圖像。但是，由于指紋通常是用按壓的方式得到的，因此油墨不均勻、紙張不均勻、按壓的壓力不均勻、按壓的位置和方向不同、手指的狀況以及皮膚的變形等等都會(huì)導(dǎo)致指紋圖像不理想。 通過(guò)掃描儀或者攝像機(jī)進(jìn)行數(shù)字化的時(shí)候，由于光照的影響，也會(huì)引入各種噪聲。這些因素都使得灰度圖像不能直接用來(lái)匹配。因此，有必要選擇合適的算法來(lái)處理這些噪聲。指紋識(shí)別原理第二十六張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù) 指紋圖像的預(yù)處理 指紋圖像的預(yù)處理過(guò)程實(shí)際上就是圖像增強(qiáng)的處理過(guò)程。 預(yù)處理的目的是為了濾除噪聲，增強(qiáng)脊和谷的對(duì)比度，提高指紋圖像質(zhì)量，把它變成一幅清晰的點(diǎn)線圖，便于提取正確的指紋特

12、征。 指紋識(shí)別技術(shù)算法第二十七張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 圖像增強(qiáng)為得到一幅較清晰的由脊線、溝線組成的灰度圖像。為了提取由指紋脊線形成的端點(diǎn)、叉點(diǎn)等指紋的特征，必須先對(duì)指紋灰度圖像進(jìn)行二值化，把指紋灰度圖處理為邊緣清晰的二值圖。平滑濾波后二值化后指紋識(shí)別技術(shù)算法第二十八張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 細(xì)化是將脊的寬度降為單個(gè)象素的寬度。一個(gè)好的細(xì)化方法是保持原有脊的連續(xù)性，降低由于人為因素所造成的影響。指紋識(shí)別技術(shù)算法第二十九張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)節(jié)特征的提取指紋的原始圖像經(jīng)濾波、增強(qiáng)、二值化和細(xì)化后，得到細(xì)化圖，然后根據(jù)細(xì)化圖確定出端點(diǎn)和分叉

13、點(diǎn)這兩種特征點(diǎn)，提取出特征點(diǎn)相應(yīng)的坐標(biāo)位置、種類(lèi)、方向等有用信息。指紋細(xì)節(jié)特征點(diǎn)有多種類(lèi)型，從其概率分布圖來(lái)看，以二分叉點(diǎn)和端點(diǎn)最為常見(jiàn)，其他類(lèi)型的細(xì)節(jié)點(diǎn)一般較少出現(xiàn)。端點(diǎn)和分叉點(diǎn)是指紋的基本細(xì)節(jié)特征點(diǎn)，它們的集合構(gòu)成特征集，用來(lái)惟一地標(biāo)識(shí)指紋。特征提取有效的特征點(diǎn)指紋識(shí)別技術(shù)算法第三十張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月指紋識(shí)別技術(shù)方向圖采集原圖細(xì)化圖預(yù)處理圖指紋識(shí)別技術(shù)算法第三十一張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一代指紋識(shí)別系統(tǒng)屬于光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)光學(xué)指紋識(shí)別系統(tǒng)由于光不能穿透皮膚表層（死性皮膚層），所以只能夠掃描手指皮膚的表面，或者掃描到死性皮膚層，但不能深入真皮層。第三十

14、二張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月電容傳感器技術(shù)是采用了交替命令的并排列和傳感器電板交替板的形式是兩個(gè)電容板，以及指紋的山谷和山脊成為板之間的電介質(zhì)。兩者之間的恒量電介質(zhì)的傳感器檢測(cè)變化來(lái)生成指紋圖像。 第二代電容式傳感器第三十三張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三代生物射頻指紋識(shí)別技術(shù)原理：通過(guò)傳感器本身發(fā)射出微量射頻信號(hào)，穿透手指的表皮層去控測(cè)里層的紋路，來(lái)獲得最佳的指紋圖像 第三十四張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 掌 紋 識(shí) 別掌紋含有大量的信息可用于身份鑒別 在人們寬闊的手掌皮膚表面有豐富的紋路結(jié)構(gòu)，包括主線、皺紋線、脊線、奇異點(diǎn)、紋理等圖像特征，這些特

15、征都是人各有異、和基因無(wú)關(guān)以三維空間測(cè)試手掌的形狀、4指的長(zhǎng)度、手掌的寬度及厚度、各手指的兩個(gè)關(guān)節(jié)部分的寬與高等作為辨別的條件第三十五張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月掌紋識(shí)別技術(shù)特點(diǎn)對(duì)硬件要求低 識(shí)別精度高 采集非接觸 移動(dòng)身份識(shí)別 計(jì)算速度快 便于二次開(kāi)發(fā) 第三十六張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 生物測(cè)量手段 在身份識(shí)別或確認(rèn)過(guò)程中會(huì)有錯(cuò)誤。有兩個(gè)重要的測(cè)量因子可以表明任何一種生物測(cè)量技術(shù)的正確性，可靠性。 拒假率（FRR）在進(jìn)行生物測(cè)量時(shí)，對(duì)某對(duì)象的某一生物特征進(jìn)行生物測(cè)量所得結(jié)果與該對(duì)象已經(jīng)記錄在系統(tǒng)中的模板不匹配，這時(shí)拒假事件發(fā)生。 容假率（FAR）在生物測(cè)量時(shí)，

16、有一種可能性對(duì)某一個(gè)對(duì)象的某一生物特征掃描取得的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中另外一個(gè)非該對(duì)象的模板足夠相似以至于匹配,這種錯(cuò)誤叫做接受假事件，相關(guān)的概率叫做容假率FAR。 第三十七張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三十八張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月生物識(shí)別技術(shù)的FAR以及FRR Face面部識(shí)別 Fp-chip 指紋芯片采集 FP-chip(2)指紋芯片采集（2）FP-optical 指紋光學(xué)采集Hand 掌紋 Iris 虹膜 Vein血管Voice聲音 第三十九張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第四十張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月假冒人體生物特征 入侵修改數(shù)據(jù)庫(kù)模板 重放攻擊中間環(huán)節(jié)攻擊 驗(yàn)證算法出現(xiàn)問(wèn)題 人體生物特征識(shí)別技術(shù)安全性第四十一張，PPT共四十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月生物