多模态生物特征识别技术及其标准化动态

丁璇

摘要：采用生物特征识别技术进行身份识别是当前十分重要的身份识别方法，它包含很多的方面，像指纹、人脸、虹膜、语音、动作、静脉、掌型、DNA、书写、步态等都是十分重要的组成部分。因为生物识别技术有它自己独特的优点，所以得到各方广泛关注，尤其是在信息安全等方面。在提高使用网络保障、防御新型网络的攻击，以及电子商务、金融、电子政务、军事等领域生物识别技术有十分重要的调研和实用价值。该文首先进行了生物特征识别这项技术流程和五种生物特征识别技术性能上的比较。

关键词：生物特征识别系统；信息融合

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）36-0153-02

Abstract： As an important technical means of technology in the field of identification， involving biometric technology content is very wide， including fingerprint， face， iris， voice， movement， palm vein type， DNA， writing， and other gait recognition. Biometric technology has been paid more attention with its unique characteristics and advantages， especially in the in the field of information security. Against the new network attack means， improve the security of network， and electronic commerce， finance， e-government， biometric identification technology， military and other fields has great research and application value. This paper introduces the process of biological feature recognition technology， biometric identification technology five performance comparison

Key words： biometric information； fusion system

1 概述

生物特征識别技术（Biometric Identification Technology）是通过识别人体各方面特征进行认定身份的一项技术。更确切一点来讲，生物特征识别技术是经计算机让光学，声学，生物传感器和生物统计学原理等具有现代科技特点的手段紧密结合在一起。利用机体本就拥有的一些生理上的特性和行为特征来确定个人身份。

生物特征可分为两种类型：生理特征和行为特征。生理特征是指那些从出生就有的，没有什么特殊情况几乎不会有什么改变的特性，如人的长相、手指，手掌的纹路、虹膜、音色等；行为特征指人们经环境影响，通过后天学习而形成的，像行为姿态，习惯性的小动作等。

生物识别技术在生活中可有三种主要的用途：1）成为刑警处理案件的重要助手；2）企业中在管理方面的重要手段（例如检查出勤率，巡更等系统，生物识别技术已经广泛应用；3）自助式政府服务、出入境排查，金融方面的服务、电子商务，个人隐私权限保护与信息的安全保障等很多方面。

和古老的身份识别方法作比较的话，生物特征识别技术有更准确，更安全的特征。这主要归功于生物特征在某些方面来讲更具有稳定性，唯一性和不可变性。一方面有利于各大识别系统采集信息；另一方面鉴别身份信息更为精确。判定这些生物识别技术的好坏可以考虑以下三个方面：

一是性能，包括准确识别的概率、识别的快慢，以及对于环境变化所做出的改变等。二是可适应性，就是在日常生活中，这项技术别人们接受的程度。三是灵活性，即生物识别技术在识别过程中被蒙混的可能性。在安全防护方面，应用最广泛的是脸部特征识别和指纹的识别。

2 多种模式和形态的生物特征识别

单一模式和形态的生物特征识别系统依靠一种特定的生物特征信息（ 例如，虹膜、指纹或人脸图像信息等） 来实现识别。当前，在指纹和面部鉴别等方面，生物识别技术已经取得了巨大的进步。在生物特征识别技术的领悟中，这两种特征识别技术占了一半以上的市场份额。但也面临着来自各个方面的考验：1）准确率。人面部特征鉴别中，人面部的改变是鉴别识别准确性的不可或缺的因素，导致面部的改变主要有整容、化妆、意外的面部受伤、胡须的有无等自身因素，也包括环境的明亮程度、拍摄的角度等外在条件因素。2）独特性。尽管单一模式和形态的生物特性识别在技术层面有了很大的提高，但要选择模态需要经过依靠具体实用，因为不可能有一种在任何方面都能适用的模式和形态，人们利用大量的研究结果证明，人面部识别在识别率和安全性上都要强于手指纹路的识别，因为如果对人面部特征进行红外扫描，想要造假是非常困难的，但是指纹识别也有他的优点，比如速度快。3）适用性。当收集设备局限于某种或某些形式，或因为个人原因导致某些特征无法采集，或者是采集的质量不高时，单一模式和形态的识别就会不那么适用。4）安全性。因为科学技术快速的发展，虽然我们的生活变得特别方便，但是也带来一系列安全问题。比如美国斯坦福大学研究群体刚刚开发了一项“Facet Face”的新技术，可以通过某个人脸的特征动作去操纵另一个人的脸部动作，进行人脸特征的复制。

3 多种模式形态生物特征识别的技术相融

单一的生物特征识别模式主要包括三个方面：采集特征、模板的配对、判断。多生物特征需要对多种生物特征进行结合，识别以提高准确性，由于结合的层次有不一样，可以分为四个部分：传感器层结合、特征层结合、匹配层结合和决策层结合.

1） 传感器层信息结合：每个生物特征识别的传感器采集的最初的数据，经过多个层次，多个方面进行融和处理，在处理后的数据中提取有用的信息。

2） 特征层信息结合：依照特征的集合输入各种生物特征。特征的集合是由各种不同特征融合构建而成。通过各种研究表明，虽然特征结合的准确率和效率都很高，但它实现的难度也提高了很多个层次。

3） 匹配层信息结合：每个生物特征都拥有其特定的输出分数的系统，所输出的分数经匹配层进行处理归纳。匹配层对所采集的信息进行结合归纳，并不困难，可同时对多个生物特征进行融合。

4） 决策层信息结合：首先要分别对每一个生物特征进行处理；再进行评分；最后在决策层融合。在得出最终匹配结婚之前，需要对得出的每个生物特征的数据进行综合分析。相对来说决策层进行信息融合的难度不算特别大，但这一层的分析融合却又大大提高识别效率的作用。

4 应用场景—基于生物特征识别的员工管理系统

基于生物特征识别的人员管理系统架构包含三层框架：门禁系统、安保系统和生产管理系统为对数据的收集层，反映收集人员的状态；各种直接进行信息采集的系统，是对信息进行处理加工的层次，访客机又被称为“访客自动登记安全管理系统”，代替了传统用手写访客记录的方式，运用高度现代化的高科技信息技术，做到人，证，照的高度统一 ；访客管理服务、考勤管理服务、权限管理服务、风险控制服务、操作追溯服务为业务服务层，对每一项业务进行综合处理；企业服务器为管理和控制层，调控企业中的各项业务系统。

4.1 访客管理系统

这个系统的核心技术是生物特征识别，将人以及证件加以结合，系统当中包含众多的模块，例如生物识别模块、预约登记模块、自助访客模块、访客门禁模块、通道闸机模块、远程通讯模块、人员跟踪模块以及访客分析模块等。1） 来访的外来人员需要做好人证相符。2） 来访信息登记查验。3） 被访人员授权放行。4） 来访者访问区域管理。5） 访问记录追溯管理。

4.2 考勤管理系统

考勤管理系统于生物特征识别技术的人员识别和在岗位上进行的信息确认为中心，实行对一般区域的放任通行的准许管理，最常使用的是快速识别的技术，比如人面部特征识别。1） 工作岗位上的人们的鉴别和记录。位于入口、门禁、电梯、特别工位的生物特征识别系统对有必要鉴别和记录的人进行鉴别，记录，并且反馈给相应的系统，实行考查出勤率管理。2） 在岗人员准许放行的许可。对于能够准确识别的工作人员，依照系统权限的要求实行放任通行许可的管理 ；而不能准确识别的工作人员，不能放行，要通过人工处理来解决问题。3） 勤务信息管理。对各种勤务信息需要统一进行存储管理，同时同OA系统相连接，从而基于访客的生物特征来实现信息管理，并且各方面的管理需求能够随时进行检查核对。

5 生物特征识别的标准化

2013年4月，经过标准化委员会审核之后，我国成立生物特征识别委员会，这意味着我国的生物识别工作开始标准化的進程。截止到2014年7月为止，由生物识别分委会发布国家级别的标准十余项，制定当中的标准7项，同时发布4项意见稿，并且发布5项工作草案，截止到目前为止信标委审核通过的计划为4项。生物识别分委会陆续收到4项全新的立项提案，正组织成员进行审核。这4项提案的内容涉及虹膜识别、声纹识别社保认证、指纹芯片技术以及生物数据格式测试 。委员会琉球确定数个新的行业标准，从而推动指纹芯片、虹膜识别以及声纹识别的标准进程以及国际化进程，并且好组团参国际标准化组织，从而积极推动我国创新技术走出国门。

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