生物特征識(shí)別技術(shù)是指通過(guò)個(gè)體生理特征或行為特征對(duì)個(gè)體身份進(jìn)行識(shí)別 認(rèn)證的技術(shù)。從應(yīng)用流程看，生物特征識(shí)別通常分為注冊(cè)和識(shí)別兩個(gè)階段。注冊(cè) 階段通過(guò)傳感器對(duì)人體的生物表征信息進(jìn)行采集，如利用圖像傳感器對(duì)指紋和人 臉等光學(xué)信息、麥克風(fēng)對(duì)說(shuō)話聲等聲學(xué)信息進(jìn)行采集，利用數(shù)據(jù)預(yù)處理以及特征 提取技術(shù)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到相應(yīng)的特征進(jìn)行存儲(chǔ)。識(shí)別過(guò)程采用與注 冊(cè)過(guò)程一致的信息采集方式對(duì)待識(shí)別人進(jìn)行信息采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征提取， 然后將提取的特征與存儲(chǔ)的特征進(jìn)行比對(duì)分析，完成識(shí)別。從應(yīng)用任務(wù)看，生物 特征識(shí)別一般分為辨認(rèn)與確認(rèn)兩種任務(wù)，辨認(rèn)是指從存儲(chǔ)庫(kù)中確定待識(shí)別人身份 的過(guò)程，是一對(duì)多的問(wèn)題;確認(rèn)是指將待識(shí)別人信息與存儲(chǔ)庫(kù)中特定單人信息進(jìn) 行比對(duì)，確定身份的過(guò)程，是一對(duì)一的問(wèn)題。

  生物特征識(shí)別技術(shù)涉及的內(nèi)容十分廣，包括指紋、掌紋、人臉、虹膜、指 靜脈、聲紋、步態(tài)等多種生物特征，其識(shí)別過(guò)程涉及到圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、 語(yǔ)音識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等多項(xiàng)技術(shù)。目前生物特征識(shí)別作為重要的智能化身份認(rèn)證 技術(shù)，在金融、公共安全、教育、交通等領(lǐng)域得到廣的應(yīng)用。下面將對(duì)指紋識(shí) 別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、指靜脈識(shí)別、聲紋識(shí)別以及步態(tài)識(shí)別等技術(shù)進(jìn)行介紹。

  (1)指紋識(shí)別 指紋識(shí)別過(guò)程通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、分析判別三個(gè)過(guò)程。數(shù)據(jù)采集 通過(guò)光、電、力、熱等物理傳感器獲取指紋圖像;數(shù)據(jù)處理包括預(yù)處理、畸變校正、特征提取三個(gè)過(guò)程;分析判別是對(duì)提取的特征進(jìn)行分析判別的過(guò)程。

  (2)人臉識(shí)別 人臉識(shí)別是典型的計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用，從應(yīng)用過(guò)程來(lái)看，可將人臉識(shí)別技術(shù)劃 分為檢測(cè)定位、面部特征提取以及人臉確認(rèn)三個(gè)過(guò)程。人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用主要 受到光照、拍攝角度、圖像遮擋、年齡等多個(gè)因素的影響，在約束條件下人臉識(shí) 別技術(shù)相對(duì)成熟，在自由條件下人臉識(shí)別技術(shù)還在不斷改進(jìn)。

  (3)虹膜識(shí)別 虹膜識(shí)別的理論框架主要包括虹膜圖像分割、虹膜區(qū)域歸一化、特征提取和 識(shí)別四個(gè)部分，研究工作大多是基于此理論框架發(fā)展而來(lái)。虹膜識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的 主要難題包含傳感器和光照影響兩個(gè)方面：一方面，由于虹膜尺寸小且受黑色素 遮擋，需在近紅外光源下采用高分辨圖像傳感器才可清晰成像，對(duì)傳感器質(zhì)量和 穩(wěn)定性要求比較高;另一方面，光照的強(qiáng)弱變化會(huì)引起瞳孔縮放，導(dǎo)致虹膜紋理 產(chǎn)生復(fù)雜形變，增加了匹配的難度。