指纹生物识别技术范文1
近年来，越来越多的个人、消费者、公司和政府机关都认为现有的基于智能卡、身份证号码和密码的身份识别系统很繁琐而且并不十分可靠。生物识别技术为此提供了一个安全可靠的解决方案。生物识别技术根据人体自身的生理特征来识别个人的身份，这种技术是目前最为方便与安全的识别系统，它不需要你记住象身份证号码和密码，也不需随身携带像智能卡之类的东西。
生物识别技术[1]包括虹膜识别技术、视网膜识别技术、面部识别技术、声音识别技术、指纹识别技术[2]。其中指纹识别技术是目前最为成熟的、应用也最为广泛的生物识别技术。每个人的包括指纹在内的皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，也就是说，这些指纹特征是唯一的，并且终生不变。依靠这种唯一性和稳定性，我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。
指纹识别系统[3]是通过指纹采集、分析和对比指纹特征来实现快速准确的身份认证。指纹识别系统框图如图1所示。
指纹采集器采集到指纹图像后，才能被计算机进行识别、处理。指纹图像的质量会直接影响到识别的精度以及指纹识别系统的处理速度，因此指纹采集技术是指纹识别系统的关键技术之一。本文着重分析比较不同的指纹采集技术及其性能。
1 指纹采集技术
指纹的表面积相对较小，日常生活中手指常常会受到磨损，所以获得优质的指纹细节图像是一项十分复杂的工作。当今所使用的主要指纹采集技术有光学指纹采集技术，半导体指纹采集技术和超声波指纹采集技术。
1．1 光学指纹图像采集技术
光学指纹采集技术是最古老也是目前应用最广泛的指纹采集技术，光学指纹采集设备始于1971年，其原理是光的全反射(FTIR)。光线照到压有指纹的玻璃表面，反射光线由CCD去获得，反射光的量依赖于压在玻璃表面指纹的脊和谷的深度以及皮肤与玻璃间的油脂和水分。光线经玻璃照射到谷的地方后在玻璃与空气的界面发生全反射，光线被反射到CCD，而射向脊的光线不发生全反射，而是被脊与玻璃的接触面吸收或者漫反射到别的地方，这样就在CCD上形成了指纹的图像。如图2所示。
光学采集设备有着许多优势：它经历了长时间实际应用的考验，能承受一定程度温度变化，稳定性很好，成本相对较低，并能提供分辨率为500dpi的图像。
光学采集设备也有不足之处，主要表现在图像尺寸和潜在指印两个方面。台板必须足够大才能获得质量较好的图像。潜在指印是手指在台板上按完后留下的，这种潜在指印降低了指纹图像的质量。严重的潜在指印会导致两个指印的重叠。另外台板上的涂层(膜)和CCD阵列随着时间的推移会有损耗，精确度会降低。
随着光学设备技术的革新，光学指纹采集设备的体积也不断减小。现在传感器可以装在6x3x6英寸的盒子里，在不久的将来更小的设备是3x1X1英寸。这些进展得益于多种光学技术的发展。例如：可以利用纤维光束来获取指纹图像。纤维光束垂直照射到指纹的表面，他照亮指纹并探测反射光。另一个方案是把含有一微型三棱镜矩阵的表面安装在弹性的平面上，当手指压在此表面上时，由于指纹脊和谷的压力不同而改变了微型三棱镜的表面，这些变化通过三棱镜光的反射而反映出来。
美国DigitaIPersona[4]公司推出的U．are．U系列光学指纹采集器是目前应用比较广泛的光学指纹采集器，主要用于用户登录计算机windows系统时确认身份，它集成了精密光学系统、LED光源和CMOS摄像头协同工作，具有三维活体特点，能够接受各个方向输入的指纹，即使旋转180度亦可接受，是目前市场上最安全的光学指纹识别系统之一。U．are．U光学指纹采集器按照人体工学设计，带有USB接口，是用户桌面上紧邻键盘的新型智能化外设。
1．2 半导体指纹采集技术
半导体传感器是1998年在市场上才出现的，这些含有微型晶体的平面通过多种技术来绘制指纹图像。
(1)硅电容指纹图像传感器
这是最常见的半导体指纹传感器，它通过电子度量来捕捉指纹。在半导体金属阵列上能结合大约100，000个电容传感器，其外面是绝缘的表面。传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，按在传感面上的手指头的对应点则作为另一极，传感面形成两极之间的介电层。由于指纹的脊和谷相对于另一极之间的距离不同(纹路深浅的存在)，导致硅表面电容阵列的各个电容值不同，测量并记录各点的电容值，就可以获得具有灰度级的指纹图像。
(2)半导体压感式传感器
其表面的顶层是具有弹性的压感介质材料，它们依照指纹的外表地形(凹凸)转化为相应的电子信号，并进一步产生具有灰度级的指纹图像。
(3)半导体温度感应传感器
它通过感应压在设备上的脊和远离设备的谷温度的不同就可以获得指纹图像。
半导体指纹传感器采用了自动控制技术(AGC技术)，能够自动调节指纹图像像素行以及指纹局部范围的敏感程度，在不同的环境下结合反馈的信息便可产生高质量的图像。例如，一个不清晰(对比度差)的图像，如干燥的指纹，都能够被感觉到，从而可以增强其灵敏度，在捕捉的瞬间产生清晰的图像(对比度好)；由于提供了局部调整的能力，图像不清晰(对比度差)的区域也能够被检测到(如：手指压得较轻的地方)，并在捕捉的瞬间为这些像素提高灵敏度。
半导体指纹采集设备可以获得相当精确的指纹图像，分辨率可高达600dpi，并且指纹采集时不需要象光学采集设备那样，要求有较大面积的采集头。由于半导体芯片的体积小巧，功耗很低，可以集成到许多现有设备中，这是光学采集设备所无法比拟的，现在许多指纹识别系统研发工作都采用半导体采集设备来进行。早期半导体传感器最主要的弱点在于：容易受到静电的影响，使得传感器有时会取不到图像，甚至会被损坏，手指的汗液中的盐分或者其他的污物，以及手指磨损都会使半导体传感器的取像很困难。另外，它们并不象玻璃一样耐磨损，从而影响使用寿命。随着各种工艺技术的不断发展，芯片的防静电性能和耐用度得到了很大的改善。
从Lucent公司中分离出来的Veridicom[5]公司，从1997年开始就一直致力于半导体指纹采集技术的研发，迄今已研制出FPSll0、FPS200等系列CMOS指纹传感器产品，并被一些商品化的指纹识别系统所采用。其核心技术是基于高可靠性硅传感器芯片设计。
FPS200是Veridicom公司在吸收了已广泛应用的FPSll0系列传感器优点的基础上，推出的新一代指纹传感器。FPS200[6]表面运用Vefidicom公司专利技术而制成，坚固耐用，可防止各种物质对芯片的划伤、腐蚀、磨损等，FPS200能承受超过8KV的静电放电(ESD)，因此FPS200可应用在苛刻的环境下。该产品融合了指纹中不同的脊、谷及其他纹理信息，通过高可靠性硅传感器芯片的图像搜索功能，无论手指是干燥、潮湿、粗糙都可以从同一手指采集的多幅指纹图像中选择一幅最佳图像保存在内存中，指纹分辨率可达500dpi，大大降低了传感器芯片识别过程中误接受与误拒绝情况的发生。
FPS200是第一个内置三种通信接口的指纹设备：USB口、微处理器单元接口(MCU)、串行外设接口(Sn)，这使得FPS200可以与各种类型的设备连接，甚至不需要外部接口设备的支持。外形封装尺寸(24mmx24mmxl．4mm)，只有普通邮票大小。由于它的高性能、低功耗、低价格、小尺寸，可以很方便地集成到各种Intemet设备，如：便携式电脑、个人数字助理(PDA)、移动电话等。
1．3 超声波指纹图像采集技术
Ultra-scan公司首开超声波指纹图像采集设备产品先河。超声波指纹图像采集技术被认为是指纹采集技术中最好的一种，但在指纹识别系统中还不多见，成本很高，而且还处于实验室阶段。超声波指纹取像的原理是：当超声波扫描指纹的表面，紧接着接收设备获取的其反射信号，由于指纹的脊和谷的声阻抗的不同，导致反射回接受器的超声波的能量不同，测量超声波能量大小，进而获得指纹灰度图像。积累在皮肤上的脏物和油脂对超声波取像影响不大。所以这样获取的图像是实际指纹纹路凹凸的真实反映。
总之，这几种指纹采集技术都具有它们各自的优势，也有各自的缺点。超声波指纹图像采集技术由于其成本过高，还没有应用到指纹识别系统中。通常半导体传感器的指纹采集区域小于1平方英寸，光学扫描的指纹采集区域等于或大于1平方英寸，可以根据实际需要来选择采用哪种技术的指纹采集设备。
表1给出三种主要技术的比较。
表1
光学扫描技术半导体传感技术超声波扫描技术成像能力干手指差，汗多的和稍胀的手指成像模糊。易受皮肤上的脏物和油脂的影响。干手指好，潮温、粗糙手指亦可成像。易受皮肤上的脏物和油脂的影响。非常好成像区域大小中分辨率低于500dpi可高达600dpi可高达1000dpi设备体积大小中耐用性非常耐用较耐用一般功耗较大小较大成本较高低很高2 应用与发展前景
指纹生物识别技术范文2
关键词：身份鉴别；人体生物特征；发展趋势
1． 引言
信息化高速发展的一大特征是个人身份的数字化和隐性化，如何准确鉴定一个人的身份，保护信息安全是当今信息化时代必须解决得一个关键性社会问题。生物特征身份鉴别技术是身份鉴别领域的一个研究热点。生物特征识别技术是指利用人体固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴别认证的技术。生物特征识别技术包括采用人体固有的生理特征（如人脸、指纹、虹膜、静脉、视网膜）进行的身份认证技术和利用后天形成的行为特征（如签名、笔迹、声音、步态）进行的身份认证技术。与传统的身份鉴定手段相比，基于生物特征识别的身份鉴定技术具有如下优点：（1）不会遗忘或丢失；（2）防伪性能好，不易伪造或被盗；（3）“随身携带”，随时随地可用。正是由于生物特征身份识别认证具有上述优点，基于生物特征的身份识别认证技术受到了各国的极大重视。
2. 生物特征识别技术的现状及发展趋势
目前，常用的生物特征识别技术所用的生物特征有基于生理特征的如视网膜、人脸、指纹、虹膜，也有基于行为特征的如笔迹、声音等。下面就这些常见的生物特征识别技术的特点及其发展趋势进行讨论研究。
2.1．视网膜识别
人体的血管纹路也是具有独特性的，人的视网膜表面血管得图样可以利用光学方法透过人眼晶体来测定。用于生物识别的血管分布在神经视网膜周围，即视网膜四层细胞得最远处。如果视网膜不被损伤，从三岁起就会终身不变，如同虹膜识别技术一样，视网膜扫描可能具有最可靠，最值得信赖得生物识别技术，但它运用起来的难度较大。视网膜识别技术要求激光照射眼球的背面以获得视网膜特征得唯一性。
视网膜技术的优点：视网膜是一种及其固定得生物特征，因为它是隐藏的，故而不易磨损，老化；非接触性得；视网膜是不可见得，不会被伪造。缺点是：视网膜技术未经过任何测试，可能会给使用者带来健康的损坏。
2.2.人脸识别
人脸识别作为一种基于生理特征的身份认证技术，与目前广泛应用的以密码、IC卡为媒
介的传统身份认证技术相比，具有不易伪造、不易窃取、不会遗忘的特点；而人脸识别与指纹、虹膜、掌纹识别等生理特征识别技术相比，具有非侵犯性、采集方便等特点。因而人脸识别是一种非常自然、友好的生物特征识别认证技术。
人脸识别技术包括图像或视频中进行人脸检测、从检测出的人脸中定位眼睛位置、然后提取人脸特征、最后进行人脸比对等一系列相关的技术。
为了评测基于面部图像的人脸识别算法的性能。美国ARPA和ARL于1993年至1996年建立了FERET数据库，用于评测当时的人脸识别算法的性能。共举行了三次测试FERET94、FERET95、FERET96。FERET测试的结果指出，光照、姿态和年龄变化会严重影响人脸识别的性能。
FERET的测试结果也表明了基于面部图像的方法的缺点。人脸是一个三维非刚体，具有姿态、表情等变化，人脸图像采集过程中易受到光照、背景、采集设备的影响。这些影响会
降低人脸识别的性能。
为了克服姿态变化对人脸识别性能的影响，也为了进一步提高人脸识别性能，20世纪90年代后期，一些研究者开始采用基于3D的人脸识别算法。这些算法有的本身就采用三维描述人脸，有的则用二维图像建立三维模型，并利用三维模型生成各种光照、姿态下的合成图像，利用这些合成图像进行人脸识别。2000年后，人脸识别算法逐渐成熟，出现了商用的人脸识别系统。为了评测这些商用系统的性能，也作为FERET测试的延续，美国有关机构组织了FRVT2000、FRVT2002、FRVT2006测试。测试结果表明，人脸识别错误率在FRVT2006上下降了至少一个数量级，这种性能的提升在基于图像的人脸识别算法和基于三维的人脸识别算法上都得到体现。此外，在可控环境下，虹膜、静态人脸和三维人脸识别技术的性能是相当的。此外，FRVT2006还展现了不同光照条件下人脸识别性能的显著提高，最后，FRVT2006表明人脸自动识别的性能优于人。值得一提的是，清华大学电子工程系作为国内唯一参加FRVT2006的评测的学术机构，其人脸自动识别性能优于人类。FRVT2006为人脸识别后续的研究指明了方向，人脸识别中光照、年龄变化依然对人脸识别性能有很大影响，二维人脸识别的性能不比三维人脸识别差。
人脸识别得优点：非接触性的。缺点是：要是比较高级得摄像头才也有效地扑捉面部图像；使用者面部的位置与周围得光环境都可能影响系统的精确性，而且面部识别容易受欺骗；
对于采集图像的设备会比其他技术昂贵得多。
2.2. 指纹识别
指纹识别技术是指通过比较不同人指纹中的特征点不同来区分不同人的身份。指纹识别技术通常由三个部分组成：对指纹图像进行预处理；提取特征值，并形成特征值模板；指纹特征值比对。指纹图像预处理的目的是为了减少噪声干扰的影响，以便有效提取指纹特征值。常用的预处理方法有图像增强、图像平滑、二值化、图像细化等。
特征提取的目的就是从预处理后的指纹图像中，提取出能够表达该指纹图像与众不同的特征点的过程。最初特征提取是基于图像的，从图像整体中提取出特征进行比较，但该方法的精度和性能较低。现在一般采用基于特征点的方法，从图像中提取反应指纹特性的全局特征（如纹形、模式区、核心区、三角点、纹数等）和局部特征（如终结点、分叉点、分歧点、孤立点、环点等）。得到特征点后就可以对特征点进行编码形成特征值模板。指纹特征值比对就是把当前获得的指纹特征值与存储的指纹特征值模板进行匹配，并给出相似度的过程。
指纹识别的优点:技术相对成熟；成本较低。缺点是：具有侵犯性；指纹易磨损，手指太干或太湿不易提取图像。
2.3. 虹膜识别
虹膜相对而言是一个较新的生物特征。1983年，Flom与Safir申请了虹膜识别专利保护，使得虹膜识别方面的研究很少。1993年，Daugman发表了关于虹膜自动识别算法的开创性工作，奠定了世界上首个商业虹膜自动识别系统的基础。随着Flom和Safir专利在2005年的失效和CASIA及ICE2005中虹膜数据集的提供，虹膜识别算法的研究越来越蓬勃。I CE2006首次对虹膜识别算法性能进行了测试。虹膜识别中需要解决如下两个难点问题：一是虹膜图像的获取，二是实现高性能的虹膜识别算法。
3. 结论
本文讨论了一些常用的生物特征识别技术的技术特点及发展趋势。随着各国对生物特征识别技术的越来越重视，生物特征识别技术必将获得更快的发展。
参考文献：
[1]张敏贵，潘泉，等.多生物特征识别[J].信息与控制,2002,31(6).
[2]杨俊，景疆.浅谈生物认证技术——指纹识别[J].计算机时代，2004,(3）.
[3]侯鸿川.面部温谱图身份识别技术探讨[J].中国人民公安大学学报（自然科学版）,2005,（3）.
指纹生物识别技术范文3
关键词：指纹识别 指纹采集 识别技术
随着社会的快速发展，科学技术的进步，人们也面临着各种挑战，其中身份识别与认证是各种社会活动的基础，如何快速准确的进行身份识别关系到我们生活秩序的稳定。由于人体所具有的生物特征如指纹、DNA、声音等具有独特性与单一性及无法替代的防伪性，随着现代科技的发展，使得使用这些特殊的生物特征进行身份识别成为社会发展的潮流。
指纹这种表皮纹线形态是人类所特有的，并且由于遗传特性的差异，每一个人的指纹特征都是不尽相同的。每个人的指纹甚至每个指纹的每一条纹线都是独立的且唯一的，指纹的这些特征使得其成为个人身份认定和识别的最直接最便捷的途径，因此我们把一个人的指纹与他的指纹对应起来，通过比较他的指纹特征和预先保留的指纹样品即可验证其身份[1]。尤其在各国警察机构中指纹识别为其工作带来了极大的便利。为维护社会秩序的稳定作出了重要贡献。
一、指纹技术的历史发展
我国是世界上公认最早使用指纹来确认个人身份的国家。据相关资料显示，我国古代最早的指纹应用时在秦朝，经过近千年的发展到了唐朝指纹已经广泛应用于田宅、人身买卖契约、订立抵押借贷等民事活动。到宋代随着犯罪案件的增加，指纹已经作为正式的判案工具应用于刑事诉讼领域。其中《宋史》中详细记载，元绛利用指纹明判欺诈案件的故事。
我国虽然应用指纹技术较早，但指纹识别技术科学化系统化却是近代西方人发明并完善的。在欧洲1788年，梅耶首先提出世界上没有两个人的指纹会完全相同。1889年，亨利的研究成果提出了一套完整的指纹细节特征识别理论，为现代指纹识别技术奠定了基础。同时随着近代人体解剖学、遗传学、物理学、概率统计学等科学理论的发展以及科学实验话研究方法的日趋成熟使得指纹识别技术在近百余年内越来越被人重视并应用于生活中。
指纹识别技术从被发现起就被广泛的应用于商业买卖等民事领域。由于指纹具备稳定性和唯一性，刑事侦查领域也开始广泛采用。在司法领域中，指纹一直被视为物证之首。但在早期刑事侦查中，指纹由专门部门采集特定人群的十指指纹信息并按一定管理办法进行人工分类和储存，当有送检的犯罪现场指纹或嫌疑人的指纹时吗，由专业技术人员根据指纹特征用肉眼逐一识别对比，但人工识别方法效率低、速度慢不能满足现代社会的需要，到上世界60年代末，在美国开始出现自动指纹识别系统（AFIS），此系统因其储存量大、对比话、便于查询等诸多优越性而受到重视并沿用至今。
二、指纹提取技术
指纹图像的采集是指纹识别的前提，指纹由图像采集设备转化为数字图像后才能用计算机处理。要获取良好的指纹图像非常复杂也非常重要，目前的指纹图像采集技术主要有光学技术、半导体硅技术、超声波技术。
光学技术：将手指放在光学镜片上，手指在内置光源照射下，用棱镜将其投射在电荷耦合器上，这样形成的图像中脊线呈黑色，谷线呈白色，这些多灰度指纹图像可用指纹设备算法处理[1]。该技术的优点是较为廉价且分辨率较高。
硅技术：使硅传感器成为电容的一个极板，手指成为另一个极板，利用手指的指纹脊和谷相对于平滑的传感器之间的电容差，形成8位灰度图像。该技术的优点是所获得图像质量更高，更易集成到小设备中。
超声波技术：利用超声波到达材质表面时被吸收、穿透与反射的程度不同，因此可利用超声波具有穿透材料的能力且随材料的不同产生大小不同的图波的特点，可发现皮肤与空气对于声波阻抗的差异，以此区分指纹脊与纹谷的位置[2]。此技术的优势在于能达到最高精确度对手指和平面的清洁程度要求较低。
指纹图像的预处理：在指纹数字图像系统过程中，由于受手指破损、按压方式或环境的影响，使输入的指纹图像是一幅含有较多噪声的灰度图像。指纹图像的预处理操作即利用信号处理技术去除图像中的噪声干扰，尽量恢复指纹的脊线结构将其变为一幅清晰地指纹图像。指纹图像的预处理过程包括图像归一化、图像分割、图像增强、二值化和细化等过程[3]。
特征提取：常用的指纹特征描述方法是基于纹路结构特征，指纹特征可以分为全局特征、局部特征以及细微特征。全局特征包括基本纹路、模式区、核心区、三角点和纹数；局部特征包括端点、分叉点、分歧点、孤立点、短纹、环点、桥、曲率等。
三、指纹识别方法的原理及种类
指纹是人手指表皮上突起的纹线由于遗传特性使得每个人的指纹不尽相同，指纹识别技术主要是对指纹的特征进行研究即特征提取中全局特征与局部特征。总体特征是可通过人眼即可直接观察道德特征，早期的指纹识别即通过此方法进行处理。局部特征是指指纹的特征点，不同的指纹他们的特征点信息完全不同，特征点决定了指纹的唯一性，用指纹进行个人身份鉴定和识别主要是对鉴定的指纹与指纹数据库中的指纹模版或任意的两个指纹进行研究比较，对比有无相同的细节特征，从而达到个人身份的识别和鉴定目的[4]。
在早期的指纹识别方法中指纹对比一般由专业技术人员根据事先制定的指纹分类方法和指纹细节辨识方法对从现场采集回来的指纹与指纹库中指纹卡上的指纹进行人工肉眼识别，当时的人工对比主要是用于刑事侦破和法院判案，所以需保证人工对比的准确性[5]。
上世纪60年代随着信息技术的逐步兴起，自动指纹识别系统已经被提上研究日程。我国于上世纪90年代研究出单机版的指纹识别系统但限于当时的计算机设备条件的限制，其应用范围较窄。近年来随着信息化技术的日趋成熟自动指纹识别系统已经由大型计算机处理、微型计算机处理发展到嵌入式处理阶段。尽管嵌入式指纹识别系统尚处于发展初期但已经体现了当前的一个重要的发展趋势。
四、展望
近年来伴随着信息化浪潮以及家庭网络的发展进步，人们的生活也面临着一次重要的变革，个体身份认证和个人信息交换需求量日趋强烈，指纹特征识别技术的进步和日趋成熟使得自动指纹识别技术在安保方面越来越具有潜力。指纹识别广泛应用于我们的日常生活将是社会发展的必然趋势。
参考文献
[1]林华.指纹识别系统预处理技术的研究和实现[J].电子科技大学硕士生学位论文，2006.
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[3]Rao AR.A taxonomy for texture description and identifieation[M].New York：Springer Verlag，1990.
[4]Anil Jain，Lin Hong，Ruud Bolle.On line fingerprint verification [J].IEEE transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence，1997，19（4）：302-314.
指纹生物识别技术范文4
特别是一些知名品牌，经常会引来一些山寨或高仿产品在市面上流通。这些仿冒品一方面侵犯了消费者的利益，另一方面也让商家的品牌形象大打折扣。
NEC新技术化解物品鉴别难题
国内奢侈品专柜大多不提供验货服务，这使得“奢侈品鉴定师”一度成为中国市场最热门的职业之一。但是，奢侈品鉴定缺乏行业标准，奢侈品鉴定师的队伍也是鱼龙混杂，让消费者一时间也难辨真伪。
对于奢侈品鉴定师来说，大量需要鉴定的产品也增大了他们的工作量。国内某知名鉴定中心负责人表示，他们的鉴定师平均每人每天至少要鉴定100件单品，有些单品需要花费数周的时间，经过多个人反复鉴定才能确认是不是正品。鉴定师除了每天必须了解各大品牌最新的款式，保持与时俱进，同时还要与假货生产商斗智斗勇。
我们经常看到一些资深鉴定师为消费者支招，从细节上帮助消费者鉴定奢侈品皮包的真伪。例如，查看皮包的纹理，五金件、配皮的针脚、序列号等。但是，这些招数只适合一些经验丰富的鉴定师和骨灰级玩家，而对普通消费者，还是缺少可以判断的量化标准。
从技术手段上来看，目前，商家对于其产品的管理多采取粘贴条形码、IC芯片、全息摄影封条（hologram seal）等识别标签方式或对产品进行特殊加工。这些方式不仅耗费可观的成本和时间，识别时也必须依赖专用装置或专门人员等，而且产品识别也无法获得多元化的应用。
幸运的是，不久前，NEC公司的一项新技术解决了物品快速鉴定的难题，让每个人都可以成为鉴定师。2014年11月，NEC推出了一项全球创新的“物体指纹识别技术”。该技术可以通过普通智能手机或平板电脑拍照，与品牌商事先在云端上传注册的该产品纹理图像数据进行比对，在极短时间内完成高精确度识别。
NEC的研发团队发现，工业产品在制作过程中，所采用的物料（例如金属、皮革或塑料等）都有其特殊的、肉眼无法看清的纹理，称为“物体指纹”。即便使用同一种模具生产出来的产品，每一件产品的物体指纹也都是独一无二的，类似于人类的指纹。这些细微的差别是自然形成且肉眼难以判断的，不容易被篡改，因此，可以作为判断真伪的依据。
在会现场，NEC使用一款名牌奢侈品皮包进行演示，通过摄像头分别对拉链、五金和局部皮革进行了特写拍摄，自动识别照片，然后与云端数据进行比对，并很快将奢侈品皮包的真伪和相关信息发送到智能手机上。
NEC信息媒体加工研究所所长山片茂树表示，目前全球因仿冒品带来的损失大约为80万亿日元（约合4万亿元人民币），平均每个受害品牌的损失大约为1.9万亿日元（约合1000亿元人民币），并且这一数字还在逐年递增。正是在这样的背景下，NEC开始着手研发面向物体的识别认证技术。
据记者了解，NEC在生物识别领域处于世界领先地位，有40多年指纹认证和20多年人脸识别的研究历史，还长期致力于指掌纹、人脸、 DNA、声纹等多生物识别认证技术的研究。
此次NEC的“物体指纹识别”正是结合了NEC识别精度全球领先的指纹识别和人脸识别等各种技术后的应用。山片茂树表示：“NEC为此技术的诞生投入了2年的研发，这是对生物识别系统的延续。”
作为全球首发的NEC“物体指纹识别技术”优势明显，首先它对设备的要求不高，只用智能手机或者平板电脑上的普通摄像头即可拍摄，对于金属、皮革、塑料这些有光泽的材料，可实现100%的识别准确率，用时也仅约需1秒钟。
不过，为了实现更好的识别效果，NEC也专门为该系统定制了摄像头。NEC计划在2015年正式推出解决方案，目前也在为这项计划寻找商业合作伙伴。
“物体指纹识别技术”全程监管产品流通
随着工业全球化、标准化的进展，商家越来越追求批量生产的成本控制。在追求利润的同时，也面临着重大安全生产隐患的考验。例如，2014年2月份发生的“阿斯顿马丁召回事件”。引发这一召回事件的导火索居然是一个零件――汽车油门踏板连杆。阿斯顿马丁认为相关供应商没有按照要求用杜邦塑料生产油门踏板连杆，而正是这种“假冒”的踏板连杆让阿斯顿马丁陷入了召回事件的麻烦之中。
很多类似的事件往往都是因为个别不合格的零件导致整个产品的重大缺陷，进而引发一系列的重大事件或安全事故，这是所有企业都不愿看到的。因此，很多企业对生产过程的监管需求也日渐高涨。同时，我们也发现，阿斯顿马丁的一些零部件由供应商的外包商提供，这就要求阿斯顿马丁必须有能力监管到每一个零部件。但是事实证明，阿斯顿马丁还不具备这种监管能力。
“物体指纹识别技术”则可以帮助阿斯顿马丁把每个零件的监管做到滴水不漏。因为，“物体指纹识别技术”可以根据每个零件的“物体指纹”进行个体识别，即使是如螺丝或螺栓等这类难以粘贴专用识别标签或编号的细小零件。
而且，在安装完成之后，维护人员即使不拆卸零件也能掌握零部件的形状和长度。这些信息可大大提升维护检查作业的效率，避免误用零件引发事故，提升零件的IT化管理。
为了提升个体识别的精确度，NEC在“物体指纹识别技术”中还引入了一种最新开发的“特征抽出技术”。它可以从众多样品中识别出由同一个模具制造生产出来的零件，从而实现批量识别。NEC认为“物体指纹识别技术”的准确度取决于识别对象的材质。平均错误率在对象识别技术中是非常重要的指标，技术精确度越高则平均错误率就会越低。比如在测试工业螺栓时，平均错误率还不到百万分之一。
另外，“物体指纹识别技术”在物流追踪方面也具有独特的优势。现代人的生活离不开快递和物流，但是不管是生产商、渠道商还是消费者都经常会因为“不靠谱”物流或快递而恼火，经常会遇到送错货或迟迟收不到货的情况。最令人恼火的是货物被中间人调包――把苹果手机换成了苹果。
如何规避这些情况的发生？“物体指纹识别技术”通过预先识别例如钮扣或拉链等物品上的独特“物体指纹”，可全程监控物品的流通过程，锁定销售店家和生产途径等。
指纹生物识别技术范文5
[关键词]指纹痕迹检验；刑侦技术；应用
人的指纹具有唯一性，所以通过对犯罪分子的指纹识别，可以对犯罪分子的身份进行判定，为提升刑侦案件的办案效率和准确性，指纹痕迹检验的刑侦技术出现并得到不断的优化，使其应用范围不断扩大，这对打击犯罪，保证人们生命财产安全、维护社会稳定等方面均具有重要的意义。
1 指纹痕迹检验的刑侦技术
指纹痕迹检验的刑侦技术即刑侦检验人员利用专业的刑侦检验手段对犯罪嫌疑人在犯罪现场留下的指纹痕迹进行提取和识别的技术，在指纹痕迹检验的刑侦技术的基础上，刑侦人员可以将提取的新指纹与计算机数据库中存储的指纹进行对比分析，这对快速的锁定犯罪嫌疑人具有积极作用。指纹痕迹检验的刑侦技术在刑侦案件中应用，主要是由于人年龄的增长和人所处环境的变化等均不会导致人的指纹发生明显的变化，而基因和生长环境决定人的职位具有唯一性，即使双胞胎的指纹也会有所差异，通过指纹痕迹的检验，刑侦人员可以对案发现场的人数、犯罪嫌疑人的行为轨迹等方面进行掌握，是刑侦案件办案过程的有效工具。[1]例如北京朝阳市公安局刑侦支队二大队通过指纹自动识别系统在2015年3月的半个月时间破获7起刑侦案件，其中朝阳县尚志乡大车户村3组李春洋家被盗案是通过对录入的十指指纹倒查破获。
2 指纹痕迹检验的刑侦技术应用分析
2.1 指纹痕迹检验技术的应用流程
由于人类的手掌表皮分布着大量的汗腺，在手掌任何部位与其他物体相接触时将在物体表面附着一定的汗液，而汗液中存在的蛋白质、无机盐、尿素等物质由于较黏稠，在水分蒸发后仍存留在物体的表面，并黏结空气中的粉尘等颗粒，具体粘结的颗粒多少直接关系到人眼能否直接看到物体表面指纹的存在。[2]在刑侦案件中，检验人员可以直接利用粉末法将存在较大色差的粉末直接铺设在玻璃、金属等吸水性较差的物体表面，或将铁粉在磁刷的作用下在此类物体表面进行反复的涂刷，均可以达到指纹提取的目的；针对水泥地、墙面等吸水性较强的物体，检验人员要使用一些化学物质进行指纹提取，可见常规情况下，犯罪人员在裸掌接触物体后均会留下指纹，刑侦办案过程中进行指纹提取可以为刑侦办案过程提供直接的有效依据。[3]在案发现场指纹提取后，需要对提取的指纹进行十指、单指、掌纹的归档处理，现阶段通常利用前种档案进行具有前科的罪犯身份判定和无名尸体的辨认；通过后两项进行案发现场人数、身份的判定。
2.2 指纹痕迹检验应用的刑侦技术
2.2.1 指纹显现技术
此项技术是利用宁海得林法、光学检测法、硝酸银法等使犯罪分子的指纹显现的方法，此技术的利用，对提升指纹痕迹检验的效率，保证指纹检验的全面性等具有重要的作用。宁海得林法即利用茚三酮和指纹汗液中的成分发生化学反应，进而使指纹由原本不易被发觉的颜色转变为更加显眼的紫色，在实际操作过程中，需要先人为把试剂涂抹于物体表面；硝酸银法其原理是利用银离子和指纹中存在的氯离子发生化学反应，使指纹以黑色呈现，进行指纹提取；光学检测法通过多段光源、普通光等对指纹进行直接的拍照提取，即使在犯罪分子对指纹进行反复清除的前提下也可以完成指纹显现，在指纹提取的效率和准确性方面更有保证，而且其可以直接进行不同指纹的对比，所以应用范围更为广阔。[4]
2.2.2 指纹识别技术
现阶段检验人员利用计算机技术可以对采集的指纹进行图案处理，使指纹识别的自动化程度得到提升，例如，美国的FBI应用的自动化指纹识别系统，可以直接对显现的指纹进行扫描，并自动进行计算机编辑、记录，在此基础上对计算机数据库存储的指纹进行自动化的识别，这对提升指纹识别的效率和准确性、范围等具有重要的意义。目前日本等发达国家在指纹识别技术中通过伏指纹中轴线的确定，对指纹特征进行识别，也能达到指纹识别的效果。现阶段人们考虑到指纹中含有的蛋白质、脂肪等成分在高温环境中容易遭到破坏，而无机盐受破坏的概率较低，所以针对门窗等金属结构上的指纹识别，只要通过对无机盐等稳定成分进行数据监测分析就可以达到指纹识别的目的。现阶段在以上指纹识别技术的基础上出现了指纹压缩技术，其主要作用是可以将在案发现场提取的大量指纹利用计算机直接向鉴定中心传送，这对提升指纹识别的效率，简短刑侦案件的办案时间等均具有重要的意义。
2.3 指纹痕迹检验的刑侦技术应用发展趋势
指纹痕迹检测的刑侦技术在刑侦案件中所发挥的作用，决定其应用的空间和相关的研究均受到人们高度重视，这决定指纹痕迹检验的刑侦技术应用将向更加特殊的犯罪情形扩展，例如，考虑到指纹汗液中的无机盐相比脂肪、蛋白质等成分稳定性更强，所以英国相关学者尝试利用专业仪器设备对火灾、爆炸等事故现场中未被损坏的金属物体表面无机盐成分进行扫描和提取，然后利用计算机对残存的指纹进行恢复，这对侦破特殊刑侦案件意义重大。可见，指纹痕迹检验的刑侦技术应用将越来越广泛，而且应用的耗时会随着自动化、智能化设备的应用而越来越短。
2.4 提升指纹痕迹检验的刑侦技术应用的途径
2.4.1 提升指纹痕迹检验的刑侦技术的研究力度
由于犯罪嫌疑人通常具备一定的反侦察意识，为逃避法律责任往往会选择对现有刑侦技术手段进行破坏，这要求侦查机关结合科技的发展，积极引进更加专业的高素质人才对现有指纹痕迹检验的刑侦技术进行不断的开发和完善，并加大相关研究的投入力度，对犯罪分子的犯罪心理进行有效的震慑。
2.4.2 完善相关法律
虽然现阶段指纹痕迹检验的刑侦技术在刑侦办案过程中得到较广泛的应用，但相关的理论研究仍较匮乏，这并不利于此项技术的不断完善，而且使其逐渐被形式化，所以我国在此方面要积极借鉴发达国家的相关经验，对现场刑侦理论加大研究力度，形成具有实用性的方法体系，而且我国要在此基础上对相关法律进行不断的完善，使指纹痕迹检验的刑侦技术的应用有法可依。
2.4.3 对指纹痕迹检验的刑侦技术进行不断的完善
应有意识地提升指纹识别的自动化程度和智能化程度，积极建立计算机自动识别系统，并结合指纹自动识别的结果编制标准、全面的指纹痕迹检验报告，这对提升指纹痕迹检验在法庭中的证物地位具有重要作用；除此之外，应不断深化对无损检验的相关研究和微痕迹的研究，为刑侦案件的办理提供更加有效的依据，目前人们正在尝试将纳米技术应用于指纹痕迹检验过程中。
3 结 论
通过上述分析可以发现，指纹痕迹检验的刑侦技术在刑侦案件侦破和调查过程中的应用，有利于提升对犯罪分子身份信息的收集、判断效率和准确性，为办案过程提供了有效的工具，在依法治国的政策下，指纹痕迹检验的刑侦技术应不断的完善。
参考文献：
[1]段立军，陈露.关于指纹痕迹检验的刑侦技术应用[J].科技创新与应用，2012（32）：42-43.
[2]杨昌挺.指纹痕迹检验刑侦技术的运用与相关阐述[J].法制博览，2016（5）：166-167.
指纹生物识别技术范文6
【关键词】指纹识别 身份证识别 人脸现场对比 嵌入式系统 龙芯1B
随着我国行政改革和教学改革的深化发展，冒名顶替和考场舞弊现象越来越多。针对这类情况，采用指纹识别、身份证识别、人脸现场比对等技术手段，精准判断人员身份，杜绝替考。同时采用联网通讯，异常情况联网报警等手段，也杜绝了监考人员参与的现场舞弊行为。
本论文通过项目实施开发出一种基于龙芯232内核的嵌入式身份识别终端，以达到降低成本的目的。并且针对指纹身份验证终端与服务中心之间制定一套通讯交互和指令协议，同时采用国产主控芯片，专用内部通讯协议，保证信息安全，可以用在教育考试、公务员考试等民用领域，也可以广泛采用到国防、安全相关领域中。
1 生物识别技术的选择及改进
1.1 生物识别技术简介
高速发展的现代化社会，计算机和网络信息化日益普及，如何准确识别个人身份是一个重要的社会问题，更是一个技术难度比较大的问题。适用于身份鉴定的生物特征有不少，能够做为身份识别的生物特征必须要满足以下条件：唯一性、广泛性、可测量性、稳定性、随身性、这几个特点。除此之外，在实际应用过程中，还需考虑该技术是否能被人们接受，测试过程中是否对人体造成伤害，识别过程是否方便，识别是否准确，技术手段和设备的经济与否等因素。
目前主流的生物特征识别技术有：指纹识别、掌纹识别、人脸识别、视网膜识别、虹膜识别、手形识别、生物红外谱图识别、外耳廓轮廓识别、体味特征区分、基因特征识别。每种生物识别技术都有其优劣性，这里采用指纹和人脸作为身份交叉识别的技术手段。
1.2 生物识别技术改进
为了提高生物识别精度，本文提出三个改进方向：
1.2.1 采用多种特征的融合识别（多模结合）
对各种生物特征识别技术的工作原理和优缺点研究后，了解到这些技术和手段都有一定的优缺点，在不同的场合也有不同的限制和局限性，因此采用单一生物识别技术并不能实现本论文的目标。因此，需要场合结合多种生物特征识别技术，进一步提高识别率和系统的可靠性。
1.2.2 现场采样，实时识别，数据实时可靠传输，与数据库实时比对
通过采用更高效快速的算法或者采用高性能的硬件设备或者采用专用的算法DSP辅助来实现实时出结果，实时传输，实时反馈。
1.2.3 生物特征识别技术与身份证读取技术相结合
根据各种人体生理特征识别技术的综合比较结果，本文考虑了可靠性、经济性和技术成熟度以及供货方便等因素，决定采用指纹特征识别作为首要识别手段；其次采用身份证电子读写技术进行现场的验证，做到人证合一。
1.3 指纹特征比对过程的优化
本文主要进行了以下两个方面的改进：
1.3.1 方法改进一：标志索引法
将指纹数据划分成9大类，在指纹图像特征文件上附加标识码，采用数据库索引的方法对存储的指纹档案进行归类，比对的时候先从标识码开始检索，可以大大加快比对速度。
1.3.2 方法改进二：单列循环法
每个人都会存储多个指纹档案，一般的方法是将采用档案与列表中的人员的所有指纹一一比对，都不相符才会进行下一人的比对，但实际的测试过程中发现，第一枚指纹档案的比对成功率可以达到80%以上，因此将比对策略改为：与所有人的第一个指纹档案全部进行比对，如果成功，继续比对该人的其他档案，如果不成功，再全部检查所有人的第二个档案，以此类推，也可以加快比对速度。实验表明采用这个方法额可以将2000枚样本比对的速度提高六倍。
2 软件系统的设计与实现
如图1所示。
3 结束语
本文主要设计了基于嵌入式软硬件系统平台，综合采用多种生物识别手段的在线身份识别系统。深入研究了龙芯1B软硬件平台和Linux 操作系统内核，移植了引导程序Uboot，完成了对Linux 操作系统内核的重新配置和编译，达到了减小系统体积的目的；该系统能够通过单机采集多种考生信息，提供包括指纹读取验证，身份证验证，实时拍照和照片彩屏显示等功能，利用实时采集的考生信息，通过终端设备联网验证考生身份信息，巡考复查考生身份，有效杜绝考生的替代替考情况，实现真正意义上的在线身份验证平台。
参考文献
[1]张敏贵，潘泉等.多生物特征识别[J].信息与控制，2002（32）.
[2]于瑞华，洪卫军.生物特征识别技术及其应用[J].智能建筑与城市信息，2004（08）.
[3]夏鸿斌，须文波，刘渊.生物特征识别技术研究[J].计算机工程与应用，2003（21）.
[4]杨俊，景疆.浅谈生物认证技术―指纹识别[J].计算机时代，2004（03）.
[5]谭铁牛，王蕴红.现代身份鉴别---生物特征识别技术[J].中国基础科学，2000（09）.
