生物識(shí)別技術(shù)在智能終端中的應(yīng)用

劉曉東

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)在社會(huì)各個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域，得到了越來越廣泛且深入的應(yīng)用，極大方便現(xiàn)代人生活的同時(shí)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中個(gè)人的身份越來越模糊。在這種環(huán)境背景下，傳統(tǒng)的身份識(shí)別技術(shù)表現(xiàn)出越來越明顯的不適應(yīng)性和局限性，亟須一種更簡(jiǎn)便、安全、可靠的身份識(shí)別技術(shù)，以保障網(wǎng)絡(luò)上的個(gè)人信息和財(cái)產(chǎn)安全。生物識(shí)別技術(shù)即在計(jì)算機(jī)計(jì)算基礎(chǔ)上，結(jié)合聲學(xué)、光學(xué)、生物傳感器等多種高新技術(shù)發(fā)展得到的新型身份識(shí)別技術(shù)，具有防偽性能好、不易遺忘、難偽造等特征。筆者即從生物識(shí)別技術(shù)入手，就其在智能終端中的實(shí)踐應(yīng)用，發(fā)表幾點(diǎn)看法，以供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：生物識(shí)別技術(shù)；智能終端；應(yīng)用

生物識(shí)別技術(shù)具體是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合聲學(xué)、光學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物傳感器等高新技術(shù)手段，借助人體表現(xiàn)出的生理特性，如指靜脈、指紋、虹膜、人臉、以及行為特征（步態(tài)、聲音、筆跡）等，進(jìn)行個(gè)人身份鑒別的技術(shù)。與傳統(tǒng)身份識(shí)別技術(shù)相比，生物識(shí)別技術(shù)具有防偽性能好、難偽造、難被盜、不易遺忘、隨身“攜帶”等優(yōu)點(diǎn)。近幾年，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，促使現(xiàn)代信息技術(shù)在社會(huì)各個(gè)行業(yè)、領(lǐng)域，得到了越來越廣泛且深入的應(yīng)用。一方面，現(xiàn)代信息技術(shù)的普及和應(yīng)用，方便了人們的工作和生活；另一方面，鑒于網(wǎng)絡(luò)特有的虛擬性、開放性特征，亟須應(yīng)用更加可靠的身份識(shí)別技術(shù)，以保障個(gè)人信息、財(cái)產(chǎn)安全。本文即圍繞生物識(shí)別技術(shù)，就其在智能終端中的實(shí)踐應(yīng)用，進(jìn)行了分析和探討，具體內(nèi)容如下：

一、生物識(shí)別技術(shù)概述

生物識(shí)別技術(shù)是一種新型的個(gè)人身份鑒定、識(shí)別技術(shù)，其通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物傳感器、聲學(xué)、光學(xué)、以及生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高新科學(xué)技術(shù)手段的綜合運(yùn)用，可借助人體一些固有的生理特征完成對(duì)個(gè)人身份的鑒別。由于人體生物特征普遍具有可自動(dòng)識(shí)別、唯一性、可測(cè)量、遺傳性以及終身不變等特點(diǎn)，故而生物識(shí)別技術(shù)的安全性、可靠性較高，尤其指紋識(shí)別、手型識(shí)別、虹膜識(shí)別、發(fā)音識(shí)別等技術(shù)已經(jīng)得到了相應(yīng)的應(yīng)用，并表現(xiàn)出廣闊的發(fā)展、推廣前景。

二、以生物特征為基礎(chǔ)的身份識(shí)別算法分析

簡(jiǎn)單來說，生物識(shí)別技術(shù)就是提取個(gè)體特征（唯一特征）同時(shí)轉(zhuǎn)化為數(shù)字代碼，并將這一代碼傳輸至微處理器，完成個(gè)體身份識(shí)別的應(yīng)用技術(shù)。以指紋識(shí)別為例，其技術(shù)應(yīng)用主要包含個(gè)體指紋采集、生物特征圖像預(yù)處理、生物特征提取、身份鑒定等幾個(gè)環(huán)節(jié)，具體處理過程，如下圖所示：

生物特征識(shí)別系統(tǒng)處理流程示意圖

（1）生物特征圖像預(yù)處理。

就生物特征識(shí)別整個(gè)流程而言，針對(duì)采集得到的生物特征圖進(jìn)行預(yù)處理分析，是實(shí)現(xiàn)個(gè)體身份有效識(shí)別的重要基礎(chǔ)。雖然人體生物特征具有唯一性、遺傳性、可檢測(cè)性等特點(diǎn)，但在實(shí)際檢測(cè)過程中，仍可能受到環(huán)境、身體、以及設(shè)備本身的一些干擾影響，降低生物特征整體的采集效果。因此，在實(shí)際操作過程中，需進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，以優(yōu)化特征采集效果和質(zhì)量，降低各類不良因素的干擾影響，并實(shí)現(xiàn)原始圖像到二值點(diǎn)線細(xì)化圖的轉(zhuǎn)變。生物特征圖預(yù)處理是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，為最大限度地降低外部因素影響、優(yōu)化圖像本身呈現(xiàn)效果，實(shí)現(xiàn)科學(xué)的偽特征剝離，通常需要經(jīng)過規(guī)一化、圖像增強(qiáng)、計(jì)算方向圖、濾波處理、二值化處理、以及細(xì)化處理等預(yù)處理環(huán)節(jié)，獲得有效的指紋特征。

（2）生物特征的有效提取。

指紋特征是生物識(shí)別技術(shù)最常見和使用的一種生物特征。就指紋特征提取而言，其本質(zhì)就是提取個(gè)體指紋的細(xì)節(jié)特征，具體來說就是將指紋端點(diǎn)、走向、分叉點(diǎn)等具有生物體特征代表性和唯一性的特征，盡可能多地提取和展示。考慮到智能終端應(yīng)用的準(zhǔn)確性、實(shí)用性要求，指紋特征鑒別選用的特征提取算法應(yīng)達(dá)到高效、快速、準(zhǔn)確的要求，進(jìn)而快速地完成生物個(gè)體特征原始信息的有效收集和獲取。同時(shí)，被提取的生物特征應(yīng)達(dá)到以下幾點(diǎn)要求：a.被提取的生物特征應(yīng)維持生物特征的獨(dú)特性；b.被提取的生物特征應(yīng)盡量緊湊，不應(yīng)包含過多的冗余信息，以避免對(duì)特征提取質(zhì)量造成影響；c.被提取的生物特征應(yīng)具有代表性和適用性，可以滿足不同匹配算法的使用要求。

以某智能終端設(shè)備相關(guān)指紋識(shí)別功能為例，其生物細(xì)節(jié)特征的選取主要由脊線跟蹤方法完成。該算法主要通過素點(diǎn)搜索的方式，完成對(duì)指紋圖像的分析和處理，具體可分為以下幾個(gè)步驟：首先，確定原始圖像中的基本特征點(diǎn)；其次，根據(jù)脊線間和指紋方向圖間的平均距離進(jìn)行脊線跟蹤，并對(duì)之前搜索到的細(xì)節(jié)特征進(jìn)行進(jìn)一步地選取，進(jìn)而完成有效特征點(diǎn)的選取和確定；最后，通過以上結(jié)果與其對(duì)應(yīng)位置的分析，確定指紋特征獲取的細(xì)節(jié)特征信息。

（3）生物特征匹配分析。

完成生物特征收集、提取后，即可進(jìn)行生物特征匹配，并完成相應(yīng)的身份識(shí)別。以上述指紋特征識(shí)別系統(tǒng)為例，即通過指紋特征與系統(tǒng)收錄生物特征對(duì)應(yīng)的細(xì)節(jié)特征的匹配對(duì)比，實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)人身份的識(shí)別和判斷。目前，應(yīng)用于指紋匹配的對(duì)比方法主要有點(diǎn)模式和紋理模式兩種。在實(shí)際應(yīng)用過程中，相關(guān)操作人員可通過匹配條件的調(diào)整和更改，控制識(shí)別效率和質(zhì)量，一般來說，匹配條件越嚴(yán)苛，識(shí)別精準(zhǔn)度越高，越不容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。

三、結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，相關(guān)部門及人員應(yīng)進(jìn)一步提高對(duì)生物識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的重視，從既有的生物識(shí)別技術(shù)需求和技術(shù)特點(diǎn)入手，結(jié)合身份識(shí)別精度要求，科學(xué)選擇不同的生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份識(shí)別，以充分發(fā)揮生物識(shí)別技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高身份識(shí)別的效果和質(zhì)量，保障網(wǎng)絡(luò)用戶的信息安全和財(cái)產(chǎn)安全，進(jìn)而促進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用。

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