姜懿辰

摘 要：生物特征識別技術(shù)（Biometric Recognition）是通過對人類身體獨有的特征進行識別，從而實現(xiàn)對鑒別對象鑒定身份的目的的一項技術(shù)。隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，信息時代的到來，生物特征識別技術(shù)憑借其普遍性、較高的穩(wěn)定性、可測量性以及唯一性四大性質(zhì)而被人們廣泛應用于各個領(lǐng)域。本文在綜述了多篇文獻后，闡述了：生物特征識別技術(shù)的發(fā)展以及實際研究現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：生物特征識別技術(shù)；人臉識別；指紋識別；虹膜識別；語音識別

中圖分類號：TP391.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0216-02

據(jù)新聞報道，蘋果公司（Apple）于2017年下半年將推出最新研發(fā)的iPhone X機型，該機型對解鎖功能進行了改變，使蘋果手機從“手動解鎖”演進為“面部解鎖”。該項技術(shù)革新無疑是蘋果公司的巨大突破。通過iPhone X的“面部識別”解鎖功能的改進，人們的財產(chǎn)安全性有了更大的保障，同時面部識別Face ID讓使用者更易保護自己的手機隱私。只有在本人使用時，F(xiàn)ace ID才會被識別并解鎖手機，僅用一張照片解鎖是不可能的。而iPhone X的該項改革正是運用了生物識別技術(shù)，采取信息、鑒別和判斷手機的使用者，才讓真正讓一人一機成為可能。

1 概述

生物識別技術(shù)（Biometric Recognition Technology）是時代快速變遷的必然產(chǎn)物，而能夠識別的不乏有多種生物特征，例如：指紋、面部、視網(wǎng)膜、聲音（語言）、個人習慣、虹膜以及體型等，相應的指紋識別、面部識別、視網(wǎng)膜識別以及聲音（語言）識別等技術(shù)也在與時俱進地發(fā)展。由此可見，如今在生物特征識別領(lǐng)域方面可謂是百花齊放，各項技術(shù)都是蓬勃發(fā)展。生物特征識別技術(shù)的發(fā)展如表1所示。

2 生物識別技術(shù)的研究現(xiàn)狀

2.1 人臉識別

人臉識別技術(shù)是21世紀人們最常用的一種識別身份的手段，也同時是目前最活躍的科學技術(shù)領(lǐng)域之一。它具有直觀性好、方便、易被接受的特點。人臉識別技術(shù)是通過采集使用者的一幅或多幅圖像，并利用計算機技術(shù)對圖像進行識別、對比，極易認證，從而確定待識別人的身份。

現(xiàn)如今由于三維人臉相比于二維圖像能夠提供更多、更豐富的有效信息，目前生物識別技術(shù)的研究方向已進入三維人臉的識別階段，從而實現(xiàn)了更快捷、更高精度的身份認證。人臉識別技術(shù)屬于非接觸型認證，因此僅看到臉部就可以實現(xiàn)多種應用，例如：重要場所中的安全檢測與監(jiān)控、選民登記以及交通管理等。現(xiàn)在我國該項識別技術(shù)多用于警用等安全領(lǐng)域，用于身份的鑒定、確認以及監(jiān)控。安保部門在體育館、火車站以及飛機場等大型公共場所安裝攝像頭，對過往人群進行監(jiān)視。人臉識別系統(tǒng)會利用核心算法就人臉面部的線條、臉型以及五官的位置與形狀進行分析與計算，再將得出的結(jié)果與數(shù)據(jù)庫中的資料數(shù)據(jù)進行對比，由此識別被測者的真實身份。當在逃案犯試圖通過時數(shù)據(jù)庫中的重點人口基本信息會通過人臉識別技術(shù)識別出在逃案犯，由此阻止在逃案犯逃竄。

2.2 指紋識別

指紋識別是一種高效生物特征識別技術(shù)，通過了廣泛認證、鑒定，指紋識別是當前研究最深、應用最廣、發(fā)展最成熟的生物特征識別技術(shù)，在市場上占了很大比例，因其較高的精度而為人們廣泛接受。人類指紋形態(tài)具有隨機性，因人而異，但一般無變化，因此具有較高的穩(wěn)定性。通過分析、識別、分類指紋的紋路樣式、細節(jié)特征等信息來進行身份的鑒定。指紋的采集由最原始的墨水和紙，改變到現(xiàn)在的光學傳感器、電容傳感器、溫度傳感器和超聲傳感器等數(shù)字采集設備?？梢娖渥兓?，速度之快。

現(xiàn)如今，指紋識別憑借指紋的唯一性、簡易性、穩(wěn)定性、可靠有效、采集頭體積小，成本低等優(yōu)點得到了世界上大部分國家的認可。同時，指紋識別還廣泛應用于政府、軍隊、電子商務、安全防衛(wèi)等方面，給防止欺詐案、鑒定犯罪嫌疑人等提供了很大的幫助。

2.3 虹膜識別

人體的虹膜結(jié)構(gòu)極其特殊，且根據(jù)個體不同，每個人的虹膜具有全然不同的紋理結(jié)構(gòu)。研究人員們利用辨識度極強的虹膜進行身份鑒別，該項鑒別技術(shù)具有相比于其他生物特征識別技術(shù)更高的準確率，因此虹膜識別被廣泛應用于各個方面。虹膜是人眼中瞳孔和鞏膜間的環(huán)形組織，同指紋一樣有多樣的文理結(jié)構(gòu)。虹膜識別憑借紋理的穩(wěn)定性和不變性來認證身份。它具有內(nèi)在的隔離和保護能力，因此具有大的發(fā)展前景。虹膜識別通過對比虹膜圖像特征之間的相似性來確定人們的身份，其核心是使用模式識別、圖像處理等方法對人眼睛的虹膜特征進行描述和匹配，從而實現(xiàn)自動的個人身份認證。虹膜識別的主要步驟包括虹膜圖像的獲取、預處理、特征提取與編碼和分類鑒定。虹膜特征識別是一項科技含量高、應用范圍廣、涉獵多學科、多領(lǐng)域的高新技術(shù)。虹膜識別技術(shù)現(xiàn)已在身份驗證，安保，簽到報告等方面得到廣泛應用。由于虹膜識別的精度要求很高，使推廣應用受到限制。但若能很好地解決取像、特征識別等關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的研究必會蒸蒸日上。

2.4 語音識別

蘋果公司所利用的生物識別技術(shù)不僅有上述內(nèi)容中提到的指紋識別與面部識別，還有一項語音控制功能系統(tǒng)——Siri。該系統(tǒng)可以根據(jù)使用者的語音提示，為使用者提供例如撥號、天氣播報、手機短信閱讀、鬧鐘設置等服務。該系統(tǒng)正式運用到了語音識別技術(shù)。

語音識別技術(shù)即自動語音識別。利用該項技術(shù)可以將使用者口述出的語言內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計算機語言，例如字符序列以及二進制代碼等計算機可讀的語言輸入。從而實現(xiàn)人與機器之間的自然語言交流。語音識別技術(shù)主要應用于簡單的聽寫數(shù)據(jù)錄入、銀行服務、語音導航、醫(yī)療服務、計算機控制以及語音撥號等方面，甚至連兒童的聲控智能玩具也會運用到語音識別技術(shù)。由此，許多科學家均認為語音識別技術(shù)是21世紀初信息科技技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。其中最常見的是車載系統(tǒng)中的汽車導航服務，使用者將目的地清晰地說出，語音識別系統(tǒng)會將口述語言轉(zhuǎn)換成計算機語言再通過相關(guān)信號處理以及轉(zhuǎn)換技術(shù)為使用者提供最快捷的路程規(guī)劃。

而目前，語音識別技術(shù)也在發(fā)展過程中遇到了諸多瓶頸。例如：該系統(tǒng)對環(huán)境的依賴性較大，語音、語調(diào)以及語速都會受到周邊環(huán)境的影響，當使用者在噪聲較高的環(huán)境下時，進行語音識別的難度較大。由此可見，語音識別技術(shù)還需要向著更加穩(wěn)定、更加科技化的方向發(fā)展。

3 結(jié)語

在多數(shù)科幻電影里，常會出現(xiàn)指紋以及虹膜的識別鏡頭，使用者只需將手指按在屏幕上或者將雙眼對準屏幕，系統(tǒng)就會快速采集到使用者的相關(guān)生物信息，并對使用者的身份進行核實?，F(xiàn)在，生物識別技術(shù)已廣泛運用于政府密保工作、軍事、銀行以及電子商務等各個方面。在智能科技高速運轉(zhuǎn)的現(xiàn)今社會，各項技術(shù)都在不斷改革，唯一不變的就是變化。隨著人的肢體和各種終端融合在一起，生物識別技術(shù)也不斷向著更加快捷、更加安全的方向發(fā)展。

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