所谓⽣物识别技术就是，通过计算机与光学、声学、⽣物传感器和⽣物统计学原理等⾼科技⼿段密切结合，利⽤⼈体固有的⽣理特性，（如指纹、脸象、虹膜等）和⾏为特征（如笔迹、声⾳、步态等）来进⾏个⼈⾝份的鉴定。 ⽣物识别技术主要是指通过⼈类⽣物特征进⾏⾝份认证的⼀种技术，⼈类的⽣物特征通常具有唯⼀性、可以测量或可⾃动识别和验证、遗传性或终⾝不变等特点，因此⽣物识别认证技术较传统认证技术存在较⼤的优势。
⼀、指纹识别
原理
指纹是⼿指末端正⾯⽪肤上凸凹不平产⽣的纹路。尽管指纹只是⼈体⽪肤的⼩部分，但是，它蕴涵着⼤量的信息。指纹特征可分为两类：总体特征和局部特征。
总体特征指那些⽤⼈眼直接就可以观察到的特征，包括基本纹路图案、模式区、核⼼点、三⾓点、式样线和纹线等。基本纹路图案有环形、⼸形、螺旋形。
局部特征即指纹上节点的特征，这些具有某种特征的节点称为特征点。两枚指纹经常会具有相同的总体特征，但它们的局部特征——特征点，却不可能完全相同。指纹上的特征点，即指纹纹路上的终结点、分叉点和转折点。
指纹识别技术通常使⽤指纹的总体特征如纹形、三⾓点等来进⾏分类，再⽤局部特征如位置和⽅向等来进⾏⽤户⾝份识别。
通常，⾸先从获取的指纹图像上到“特征点”（minutiae），然后根据特征点的特性建⽴⽤户活体指纹的数字表⽰——指纹特征数据（⼀种单向的转换，可以从指纹图像转换成特征数据但不能从特征数据转换成为指纹图像）。
由于两枚不同的指纹不会产⽣相同的特征数据，所以通过对所采集到的指纹图像的特征数据和存放在数据库中的指纹特征数据进⾏模式匹配，计算出它们的相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果，根据匹配结果来鉴别⽤户⾝份。由于每个⼈的指纹不同，就是同⼀⼈的⼗指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可⽤于⾝份鉴定。
优点
1.指纹是⼈体独⼀⽆⼆的特征，并且它们的复杂度⾜以提供⽤于鉴别的⾜够特征。
2.如果想要增加可靠性，只需登记更多的指纹，鉴别更多的⼿指，最多可以达到⼗个，⽽每⼀个指纹都是独⼀⽆⼆
的。
3.扫描指纹的速度很快，使⽤⾮常⽅便。
4.读取指纹时，⽤户必须将⼿指与指纹采集头互相接触，与指纹采集头直接接触是读取⼈体⽣物特征最可靠的⽅法，
这也是指纹识别技术能够占领⼤部分市场的⼀个主要原因。
5.指纹采集头可以更加⼩型化，并且价格会更加低廉。
缺点
1.某些⼈或某些体的指纹因为指纹特征很少，故⽽很难成像。
2.过去因为在犯罪记录中使⽤指纹，使得某些⼈害怕“将指纹记录在案”。然⽽，实际上现在的指纹鉴别技术都可以保证
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不存储任何含有指纹图像的数据，⽽只是存储从指纹中得到的加密的指纹特征数据。
3.每⼀次使⽤指纹时都会在指纹采集头上留下⽤户的指纹印痕，⽽这些指纹痕迹存在被⽤来复制指纹的可能性。
可见，指纹识别技术是⽬前最⽅便、可靠、⾮侵害和价格便宜的⽣物识别技术解决⽅案，市场应⽤有着很⼤的潜⼒。
⼆、声⾳识别
原理
所谓声纹（Voiceprint），是⽤电声学仪器显⽰的携带⾔语信息的声波频谱。⼈类语⾔的产⽣是⼈体语⾔中枢与发⾳器官之间⼀个复杂的⽣理物理过程，⼈在讲话时使⽤的发声器官--⾆、⽛齿、喉头、肺
、⿐腔在尺⼨和形态⽅⾯每个⼈的差异很⼤，所以任何两个⼈的声纹图谱都有差异。每个⼈的语⾳声学特征既有相对稳定性，⼜有变异性，不是绝对的、⼀成不变的。
这种变异可来⾃⽣理、病理、⼼理、模拟、伪装，也与环境⼲扰有关。尽管如此，由于每个⼈的发⾳器官都不尽相同，因此在⼀般情况下，⼈们仍能区别不同的⼈的声⾳或判断是否是同⼀⼈的声⾳。
优缺点
声纹识别的应⽤有⼀些缺点，⽐如同⼀个⼈的声⾳具有易变性，易受⾝体状况、年龄、情绪等的影响；⽐如不同的麦克风和信道对识别性能有影响；⽐如环境噪⾳对识别有⼲扰；⼜⽐如混合说话⼈的情形下⼈的声纹特征不易提取……。尽管如此，与其他⽣物特征相⽐，声纹识别的应⽤有⼀些特殊的优势：
1.蕴含声纹特征的语⾳获取⽅便、⾃然，声纹提取可在不知不觉中完成，因此使⽤者的接受程度也⾼；
2.获取语⾳的识别成本低廉，使⽤简单，⼀个麦克风即可，在使⽤通讯设备时更⽆需额外的录⾳设备；
3.适合远程⾝份确认，只需要⼀个麦克风或电话、⼿机就可以通过⽹路（通讯⽹络或互联⽹络）实现
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4.声纹辨认和确认的算法复杂度低；
5.配合⼀些其他措施，如通过语⾳识别进⾏内容鉴别等，可以提⾼准确率……等等。
这些优势使得声纹识别的应⽤越来越收到系统开发者和⽤户青睐，声纹识别的世界市场占有率15.8%，仅次于指纹和掌纹的⽣物特征识别，并有不断上升的趋势。
三、视⽹膜识别
原理
储血冰箱视⽹膜是眼睛底部的⾎液细胞层。视⽹膜扫描是采⽤低密度的红外线去捕捉视⽹膜的独特特征，⾎液细胞的唯⼀模式就因此被捕捉下来。
视⽹膜是⼀些位于眼球后部⼗分细⼩的神经（⼀英⼨的 1/50），它是⼈眼感受光线并将信息通过视神经传给⼤脑的重要器官，它同胶⽚的功能有些类似，⽤于⽣物识别的⾎管分布在神经视⽹膜周围，即视⽹膜四层细胞的最远处。
优点
•视⽹膜是⼀种极其固定的⽣物特征，因为它是“隐藏“的，故⽽不可能磨损，⽼化或是为疾病影响。
•使⽤者不需要和设备进⾏直接的接触。
•是⼀个最难欺骗的系统因为视⽹膜是不可见的，故⽽不会被伪造。
缺点
•视⽹膜技术未经过任何测试。
批量控制器雨棚信号灯•很明显，视⽹膜技术可能会给使⽤者带来健康的损坏，这需要进⼀步的研究。对于消费者，视⽹膜技术没有吸引⼒。
•很难进⼀步降低它的成本。
四、虹膜识别
原理
捕捉虹膜的数据图像
为虹膜的图像分析准备过程
从虹膜的纹理或类型创造512字节的iriscode。
使⽤iriscode模板⽤于确认。
⽣物测定学是⼀种技术，这种技术是将独特的⼈体特征（诸如⾯部特征、声⾳，指纹特征等）翻译成
数字编码，这种编码可以识别、检验⾝份。⽽虹膜识别技术通过⼈体独⼀⽆⼆眼睛虹膜的特征来识别⾝份，虹膜特征匹配的准确性甚⾄超过了DNA匹配。这种技术在⽣物测定⾏业已经被⼴泛认为是⽬前精确度、稳定性、可升级性最⾼的⾝份识别系统
远程教学系统优点
1.便于⽤户使⽤；
2.可能会是最可靠的⽣物识别技术；
3.不需物理的接触；
4.可靠性⾼。
• 快捷⽅便：拥有本系统，不需要携带任何证件，就能实现门控，可单向亦可双向；既可以被授权控制⼀扇门，也可以控制开启多扇门；
• 授权灵活：本系统根据管理的需要，可任意调整⽤户权限，随时了解⽤户动态，包括客户⾝份、操作地点、功能及时间次序等，实现实时智能管理；
• ⽆法复制：本系统以虹膜信息为密码，不可复制；且每⼀次活动，都可⾃动记录，便于追溯、查询，⾮法情况则⾃动报警；
• 配置灵活多样：使⽤⼈和管理者可根据⾃⾝喜好、需要或场合的不同，设定不同的安装及运⾏⽅式。⽐如在⼤堂等公
• 配置灵活多样：使⽤⼈和管理者可根据⾃⾝喜好、需要或场合的不同，设定不同的安装及运⾏⽅式。⽐如在⼤堂等公共场所，可以只采⽤输⼊密码的⽅式，但在重要场合，则禁⽌使⽤密码，只采⽤虹膜识别⽅式，当然也可以两种⽅式同时使⽤；
• 投⼊少、免维护：装配本系统可以保留原来的锁，但其机械运动件减少，且运动幅度⼩，门栓的寿命更长；系统免维护，并可随时扩充、升级，⽆须重新购置设备。长远来看，效益显著，并可使管理档次⼤⼤的提⾼。
• 应⽤⾏业⼴泛：⼴泛应⽤于煤矿、银⾏、监狱、门禁、社保、医疗等多种⾏业；3d智能打印机
缺点
1.很难将图像获取设备的尺⼨⼩型化；
2.设备造价⾼，⽆法⼤范围推⼴；
3.镜头可能产⽣图像畸变⽽使可靠性降低；
4.两⼤模块：硬件和软件；
5.⼀个⾃动虹膜识别系统包含硬件和软件两⼤模块：虹膜图像获取装置和虹膜识别算法。分别对应于图像获取和模式
匹配这两个基本问题。
五、⾯部识别
原理
⼈脸识别技术中被⼴泛采⽤的区域特征分析算法，它融合了计算机图像处理技术与⽣物统计学原理于⼀体，利⽤计算机图像处理技术从视频中提取⼈像特征点，利⽤⽣物统计学的原理进⾏分析建⽴数学模型，即⼈脸特征模板。利⽤已建成的⼈脸特征模板与被测者的⾯像进⾏特征分析，根据分析的结果来给出⼀个相似值。通过这个值即可确定是否为同⼀⼈。
优势
⼈脸识别作为⼀种新兴的⽣物特征识别技术（Biometrics），与虹膜识别、指纹扫描、掌形扫描等技术相⽐，⼈脸识别技术在应⽤⽅⾯具有独到的优势：
• 使⽤⽅便，⽤户接受度⾼⼈脸识别技术使⽤通⽤的摄像机作为识别信息获取装置，以⾮接触的⽅式在识别对象未察觉的情况下完成识别过程。
• 直观性突出⼈脸识别技术所使⽤的依据是⼈的⾯部图像，⽽⼈脸⽆疑是⾁眼能够判别的最直观的信息源，⽅便⼈⼯确认、审计，“以貌取⼈”符合⼈的认知规律。
• 识别精确度⾼，速度快与其它⽣物识别技术相⽐，⼈脸识别技术的识别精度处于较⾼的⽔平，误识率、拒认率较低。• 不易仿冒在安全性要求⾼的应⽤场合，⼈脸识别技术要求识别对象必须亲临识别现场，他⼈难以仿冒。⼈脸识别技术
所独具的活性判别能⼒保证了他⼈⽆法以⾮活性的照⽚、⽊偶、蜡像来欺骗识别系统。这是指纹等⽣物特征识别技术所很难做到的。举例来说，⽤合法⽤户的断指即可仿冒合法⽤户的⾝份⽽使识别系统⽆从觉察。
• 使⽤通⽤性设备⼈脸识别技术所使⽤的设备为⼀般的PC、摄像机等常规设备，由于计算机、闭路电视监控系统等已经得到了⼴泛的应⽤，因此对于多数⽤户⽽⾔使⽤⼈脸识别技术⽆需添置⼤量专⽤设备，从⽽既保护了⽤户的原有投资⼜扩展了⽤户已有设备的功能，满⾜了⽤户安全防范的需求。
• 基础资料易于获得，⼈脸识别技术所采⽤的依据是⼈脸照⽚或实时摄取的⼈脸图像，因⽽⽆疑是最容易获得的。• 成本较低，易于推⼴使⽤由于⼈脸识别技术所使⽤的是常规通⽤设备，价格均在⼀般⽤户可接受的范围之内，与其它⽣物识别技术相⽐，⼈脸识别产品具有很⾼的性能价格⽐。
概括地说，⼈脸识别技术是⼀种⾼精度、易于使⽤、稳定性⾼、难仿冒、性价⽐⾼的⽣物特征识别技术，具有极其⼴阔的市场应⽤前景。
缺点
• ⾯部识别被认为是⽣物特征识别领域甚⾄⼈⼯智能领域最困难的研究课题之⼀。⾯部识别的困难主要是⾯部作为⽣物特征的特点所带来的。
• 相似性不同个体之间的区别不⼤，所有的⾯部的结构都相似，甚⾄⾯部器官的结构外形都很相似。这样的特点对于利⽤⾯部进⾏定位是有利的，但是对于利⽤⾯部区分⼈类个体是不利的。
• 易变性⾯部的外形很不稳定，⼈可以通过脸部的变化产⽣很多表情，⽽在不同观察⾓度，⾯部的视觉图像也相差很⼤，另外，⾯部识别还受光照条件（例如⽩天和夜晚，室内和室外等）、⾯部的很多遮盖物（例如⼝罩、墨镜、头发、胡须等）、年龄等多⽅⾯因素的影响。
• 在⾯部识别中，第⼀类的变化是应该放⼤⽽作为区分个体的标准的，⽽第⼆类的变化应该消除，因
为它们可以代表同⼀个个体。通常称第⼀类变化为类间变化，⽽称第⼆类变化为类内变化。对于⾯部，类内变化往往⼤于类间变化，从⽽使在受类内变化⼲扰的情况下利⽤类间变化区分个体变得异常困难。
六、静脉识别
原理
主要是利⽤静脉⾎管的结构来进⾏⾝份识别。由于静脉纹络包含⼤量的特征信息，可以作为验证的对象。
⼿掌静脉识别的原理也是利⽤静脉⾎管与肌⾁、⾻骸之间对特定波长红外光不同的吸收特性来进⾏静脉⾎管造影。
与⼿掌静脉识别的原理相同。由于⼿掌较厚，红外光通常⽆法进⾏透射，因⽽只能采⽤反射造影法。
红外光照射在⼿背上，有静脉的部位吸收红外光反射暗淡，肌⾁与⾻路部位反射强烈，从⽽实现对静脉的造影。
优点
1）属于内⽜理特征，不会磨损，较难伪造，具有很⾼安全性。
2）⾎管特征通常更明显，容易辨识，抗⼲扰性好。
3）可实现⾮接触式测量，卫⽣性好，易于为⽤户接受。
