指纹识别算法分析 (1)

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1、第一章绪论1．1生物识别技术简介生物识别【ll(Biomelxics)．简单来讲，就是利用人体生物特征进行人的身份辨别的过程。生物识别的过程是一个模式识别的过程。模式识别定义为：对表征事物或现象的各种方式的(数值的、文字的或逻辑关系的)信息进行处理和分析，以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程．是信息科学和人工智能的重要组成部分。众所周知，人类具有很强的模式识别能力。通过视觉信息识别文字、图片和周围的环境．通过听觉信息识别与理解语言。模式识别能力是人类智能的重要组成部分。生物识别遵循模式识别

2、的原则规律，它通过判定相似度来确认生物特征相不相同。通过筛选的方式，即事先设定一个相似度闽值，在阈值以上的确认通过筛选，以下的拒绝通过，筛选通过的就是符合匹配条件的对象。生物识别的对象是人，生物识别的主体是机器系统或者计算机系统。生物识别有两大基石。一是它必须基于“人的生物特征是各不相同”这一基本规律，否则无法根据人的生物特征来辨识不同对象。二是人的生物特征可阻被外化，并表示为机器系统可读的形式，可以理解的“语言”。外化表示通过专门的电子化、自动化的生物特征采集设备，直接获得生物特征数据，输送给计算

3、机系统进行辨识。生物识别是建立在对人的生物特征辨别的基础上的。人的生物特征包括生理特性和行为方式。生理特征有手形、指纹、脸形、声音、虹膜、视网膜、静脉图案、身体气味、足印、脑电波、脉搏、耳廓、DNA等，行为特征有签字、按键力度、步态等。下图所是为部分生物特征。匮园霪_@。囡。，桫指纹识别算法研究指纹虹膜签字声音图l。1部分生物特征目前，全球来讲，在指纹识别、脸形识别、虹膜识别和语音识别四个方面的研究成果较多，产晶化程度也较高。在行为特征辨识的研究方面，对签名识别和按键力度识别的研究相对充分。1．2指

4、纹识别技术简介1．2．1传统安全技术面临的问题随着现代社会的数字化、信息化和网络化进程不断加快，人们之闻的信息交流愈加方便快捷，身份的数字化和隐性化趋势臼趋明显。但是，随之丽来的利用身份欺骗丽造成公司、个人的机密数据泄漏和利益受损的问题也日益严重，这对个人身份鉴别技术提出了重大挑战。如何自动、快速、准确地鉴别个人身份，保护信息安全是当今信息化时代必须解决的关键性社会阀题。现代身份鉴别技术不但要求具有极高的安全性，而且鉴别过程自动化、易于管理和以人为本也是它应该具备的关键性特征。传统的自动身份鉴别技术

5、f2】可以分为两大类：基于特定知识(knowledge．based)的鉴别技术和基于特定持有物(token．based)的鉴别技术。基于知识的方法使用“所知”鉴别个人身份，强p待鉴别者通过私有的知识和信息来证明自汪的身份，如密码、暗语、口令等；基于持有物的方法则通过“所有”鉴别个人身份，待鉴别者使用自己的私有物晶如IC卡、条纹码、磁卡、护照、身份证、驾驶证和钥匙等来证明个人身份。基于知识和基于持有物的鉴别技术已经被人们使用了千百年，其主要特点是它们都很简单，并且它们能够以较小的代价相对容易地集成到不

6、同的系统中去。然而，这些方法并不是根据待鉴别者的“肉在”特征进行身份识别。也就是说，知识或持有物并不和待鉴别者的自身特点紧密联系，很多场合需要将这两种方法相结合。例如在ATM机取款时，你不仅需要信溺卡，还需要知道密码。所以传统方法的缺点首先在于特定持有物或知识可能丢失、被盗、遗忘或没有携带；知识则存在记忆上的网难。人嚣l很难记瓮复杂的密码：并机密码、邮箱密码、银行密码、论坛登陆密码⋯⋯，越来越繁琐的密码设置也成为了摆在人们面前的一大心病，简单的密码(如生臼、电话号码等)又缀容易被猜到或破译。其次，它

7、与用户并不唯一绑定，一旦别人获得了这些持有物或知识，他将拥有同失主同样的权利。2第一章绪论总而言之，传统的自动身份鉴别技术在当今数字化信息化社会中已经越来越暴露出其局限性：它们形式简单却容易受到攻击：它们容易应用却难于管理；现在人们不仅追求身份鉴别技术的高安全性，也对它们的可管理性、易用性和以人为本等多个方面提出了更高的要求，而这也正是基于知识和基于持有物的鉴别技术的致命弱点。不同的时代对身份鉴别技术提出了不同的要求。在身份数字化和隐性化的信息时代，需要更好的自动身份鉴别技术来满足人们不断增长的需求

8、，支撑社会的高效运转。因此，指纹识别技术目前已经成为安全技术研究的热点。1．2．2指纹识别技术的简介指纹是指手指末端正面皮肤上凸凹不平的纹路，是在胎儿期6个月时形成的，在人的一生中指纹的纹线类型、结构、统计特征的总体分布等始终没有明显变化。任何手指指纹都独一无二，而且不同人的指纹特征相同的可能性几乎为零。指纹纹线的形态终生不变，及其唯一性，所以使用指纹来鉴别身份，指纹识别pJ也是最安全最可靠的识别方法。指纹特征是人终生不变的特征之一，人体指纹含有天然的密码信息，其具有