21世紀(jì)是一個科技迅速發(fā)展的時代，新技術(shù)層出不窮，對于安全，人們的關(guān)注程度比任何時候都要高，我們的保密措施經(jīng)過了由鑰匙到密碼再到IC卡的過程，而現(xiàn)階段，為安全可靠的保密識別方式就莫過于生物特征識別技術(shù)了。

　　生物特征識別技術(shù)系統(tǒng)包括虹膜、人臉、人耳、指紋、掌紋、手形、靜脈在內(nèi)的幾種生物特征識別技術(shù)，內(nèi)容取材于作者以及國內(nèi)外研究人員近幾年來在生物特征識別方面的研究成果。主要包括兩部分：部分為頭部特征識別，包括虹膜識別、人臉識別和人耳識別；第二部分為手部特征識別，包括指紋識別、掌紋識別、手形識別和靜脈識別。對每一種生物特征識別，分別按照預(yù)處理、特征提取、匹配分類等步驟介紹了國內(nèi)外近些年的研究成果，并給出了發(fā)展趨勢。生物特征識別技術(shù)正在成為一個蓬勃發(fā)展的領(lǐng)域，成為計(jì)算機(jī)工業(yè)的一個重要應(yīng)用方向，也是 技術(shù)競爭為激烈的方向。

　　生物特征識別技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，（如指紋、臉象、虹膜等）和行為 特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來進(jìn)行個人身份的鑒定。依據(jù)人的生物特征的生理特性或行為方式可分為多種生物特征身份識別。生理特征有手形、指紋、臉形、虹 膜、視網(wǎng)膜、脈搏、耳廓等；行為特性有簽字、聲音、按鍵力度等。根據(jù)人體生理特征的不同，目前已經(jīng)有指紋識別、虹膜識別、面相識別、掌紋識別、聲紋識別、 靜脈識別、腦波識別等各種不同的識別方法。

　　指紋識別技術(shù)把一個人同他的指紋對應(yīng)起來，通過比較他的指紋和預(yù)先保存的指紋進(jìn)行比較，就可以驗(yàn)證他的真實(shí)身份。每個人（包括指紋在內(nèi)）皮膚紋路在圖案、斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)上各不相同，也就是說，是的，并且終生不變。依靠這種性和穩(wěn)定性，我們才能創(chuàng)造指紋識別技術(shù)

　　由于指紋識別在生物特征識別技術(shù)領(lǐng)域中起步較早，并隨著指紋識別系統(tǒng)走出金融、政府、機(jī)場等要害部門，越來越多的出現(xiàn)在智能化樓宇、PC電腦等企業(yè)級民用 領(lǐng)域，使得指紋識別成為目前應(yīng)用多、市場份額的一類生物特征識別技術(shù)。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2005年中國生物特征識別市場的年度銷售量約為 16.5萬臺套左右，其中超過96%為指紋識別產(chǎn)品。但在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，指紋識別也存在一些問題。當(dāng)要進(jìn)入辦公室時，手指在指紋門禁系統(tǒng)上按了很多次，卻總 是打不開門鎖；指紋紋路淺的人及體力工作者指紋難以識別；識別率不高等等。由于指紋識別技術(shù)對環(huán)境的要求很高，對手指的濕度、清潔度等很敏感，這些都會影 響到識別的結(jié)果。

　　指紋識別技術(shù)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要是拒登率（FTE）、拒識率（FRR）、誤識率（FAR）、相等錯誤率（EER）。盡管不少指紋驗(yàn)證技術(shù)的提供廠商，通常宣稱 他們的產(chǎn)品可以達(dá)到的指標(biāo)為FRR<0.01%，F(xiàn)AR<0.001%。但從公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和權(quán)威性的測試看，這樣的指標(biāo)很難達(dá)到。

　　指紋識別技術(shù)的原理

　　指紋其實(shí)是比較復(fù)雜的。與人工處理不同，許多生物識別技術(shù)公司并不直接存儲指紋的圖象。多年來在各個公司及其研究機(jī)構(gòu)產(chǎn)生了許多數(shù)字化的算法（美國有關(guān)法律認(rèn)為，指紋圖象屬于個人隱私，因此不能直接存儲指紋圖象）。但指紋識別算法終都?xì)w結(jié)為在指紋圖象上找到并比對指紋的特征。 指紋的特征 我們定義了指紋的兩類特征來進(jìn)行指紋的驗(yàn)證：總體特征和局部特征?？傮w特征是指那些用人眼直接就可以觀察到的特征，包括： 基本紋路圖案 環(huán)型（loop）， 弓型（arch）， 螺旋型（whorl）。其他的指紋圖案都基于這三種基本圖案。僅僅依靠圖案類型來分辨指紋是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這只是一個粗略的分類，但通過分類使得在大數(shù)據(jù)庫中搜尋指紋更為方便。 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型的。有的指紋識別算法只使用模式區(qū)的數(shù)據(jù)。 Aetex 的指紋識別算法使用了所取得的完整指紋而不僅僅是模式區(qū)進(jìn)行分析和識別。 點(diǎn)（Core Point）點(diǎn)位于指紋紋路的漸進(jìn)中心，它用于讀取指紋和比對指紋時的參考點(diǎn)。 三角點(diǎn)（Delta）三角點(diǎn)位于從點(diǎn)開始的個分叉點(diǎn)或者斷點(diǎn)、或者兩條紋路會聚處、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)線開始連續(xù)延伸。 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，一般先在連接點(diǎn)和三角點(diǎn)，這條連線與指紋紋路相交的數(shù)量即可認(rèn)為是指紋的紋數(shù)。 局部特征 局部特征是指指紋上的節(jié)點(diǎn)。兩枚指紋經(jīng)常會具有相同的總體特征，但它們的局部特征--節(jié)點(diǎn)，卻不可能完全相同 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)就稱為"節(jié)點(diǎn)"。就是這些節(jié)點(diǎn)提供了指紋性的確認(rèn)信息。 指紋上的節(jié)點(diǎn)有四種不同特性： 1. 分類 - 節(jié)點(diǎn)有以下幾種類型，典型的是終結(jié)點(diǎn)和分叉點(diǎn) A. 終結(jié)點(diǎn)（Ending） -- 一條紋路在此終結(jié)。 B. 分叉點(diǎn)（Bifurcation） -- 一條紋路在此分開成為兩條或更多的紋路。 C. 分歧點(diǎn)（Ridge Divergence） -- 兩條平行的紋路在此分開。 D. 孤立點(diǎn)（Dot or Island） -- 一條特別短的紋路，以至于成為一點(diǎn) E. 環(huán)點(diǎn)（Enclosure） -- 一條紋路分開成為兩條之后，立即有合并成為一條，這樣形成的一個小環(huán)稱為環(huán)點(diǎn) F. 短紋（Short Ridge） -- 一端較短但不至于成為一點(diǎn)的紋路， 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（x,y）坐標(biāo)來描述，可以是的，也可以是相對于三角點(diǎn)或特征點(diǎn)的。

　　指紋識別的不足還體現(xiàn)在幾個方面：

　　1. 對環(huán)境的要求很高，對手指的濕度、清潔度等都很敏感，臟、油、水都會造成識別不了或影響到識別的結(jié)果；

　　2.某些人或某些群體的指紋特征少，甚至無指紋，所以難以成像；

　　3.對于脫皮、有傷痕等低質(zhì)量指紋存在識別困難、識別率低的問題， 對于一些手上老繭較多的體力勞動者等部分特殊人群的注冊和識別困難較大；

　　4.每使用指紋時都會在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕，而這些指紋痕跡存在被用來復(fù)制指紋的可能性；

　　5. 指紋識別時的操作規(guī)范要求較高；

　　與這些相比，指靜脈識別則有效的避免了上述問題，通過下面的介紹，我們可以看出指靜脈識別所擁有的優(yōu)勢。

　　手指靜脈識別是一種利用近紅外線照射對生物體體內(nèi)的靜脈進(jìn)行照射，通過取得的圖像并進(jìn)行加密，的技術(shù)。醫(yī)學(xué)研究證明，手指靜脈的形狀具有性和穩(wěn)定 性，即每個人的手指靜脈圖像都不相同，同一個人不同的手指的靜脈圖像也不相同；健康成年人的靜脈形狀不再發(fā)生變化。這就為指靜脈提供了醫(yī)學(xué)依據(jù)。

　　與指紋識別技術(shù)相比，它具有指靜脈隱藏在身體內(nèi)部，被復(fù)制或者盜用的機(jī)會很小，使用者心理抗拒性低，受生理和環(huán)境因素的影響小，克服了皮膚干燥，油污，灰 塵，皮膚表面異常等因素，原始手指靜脈影像從被捕獲到數(shù)字化處理，整個過程不到1秒等，并可觸發(fā)的高準(zhǔn)確識別率（認(rèn)假率為0.0001%，拒真率為 0.01%，注冊失敗率0%）等多項(xiàng)重要的特點(diǎn)，使它在高度安全和使用便捷上遠(yuǎn)勝于指紋識別技術(shù)。

　　在現(xiàn)階段，指靜脈識別還是有著不可否認(rèn)的競爭優(yōu)勢，在未來的一段時間之內(nèi)，這種優(yōu)勢將會保持下去，直到更新、更完善的技術(shù)、產(chǎn)品出現(xiàn)。現(xiàn)在，指靜脈識別技 術(shù)正在高速發(fā)展之中，正在逐步取得更大的市場空間，指靜脈識別也必將會取得更加快速的發(fā)展，進(jìn)入到更多領(lǐng)域之中。