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防务是生物识别技术最具潜力的应用领域
• 美国德克薩斯洲联合银行采用“虹膜识别系统”鉴定
用户身份
• 美国维萨格公司的“脸象识别系统”在美国的两家机
场大显神通，它能在拥挤的人群中挑出某一张面孔， 判断他是不是通缉犯
Applied Pattern Recognition CSE616
6
生物识别概述
• 基本原理 • 对生物特征进行取样，提取其唯一的特征并转化成
或遗忘，其身份就容易被他人冒充或取代。
• 生物特征识别技术不易遗忘、防伪性能好、不易伪造
或被盗、随身“携带”和随时随地可用
• 比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性
Applied Pattern Recognition CSE616
5
生物识别概述
• 政府、电子商务、军队、银行、社会福利保障、安全
Applied Pattern Recognition CSE616
17
虹膜识别
• 虹膜识别技术的特点
• 高精度
虹膜识别被公认为是目前精确度、稳定性、可升级性最高的 身份识别系统（human authentication），其特征匹配的准 确性甚至超过了DNA匹配
Applied Pattern Recognition CSE616
Distance）
• 研究目的之一就是将虹膜识别应用于未来的国家安全
领域，尤其是国家重要信息和技术的管理
Applied Pattern Recognition CSE616
13
虹膜识别
• 虹膜识别的原理
Applied Pattern Recognition CSE616
14
虹膜识别
• 虹膜识别的原理
息并通过这种人体生物特征来识别人的身份
Applied Pattern Recognition CSE616
11
虹膜识别
• 1987年，眼科专家FLOM首次提出利用虹膜图像进行
自动虹膜识别的概念
• 1991年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的JOHNSON
实现了一个自动虹膜识别系统
• 1993年，DAUGMAN实现了一个高性能的自动虹膜识
虹膜识别
• 虹膜是眼球前部含色素的环形薄膜，当中是瞳孔 • 眼球的颜色是由虹膜所含色素的多少决定的 • 不同人种的虹膜色彩不同，黄种人含色素较多，呈棕
褐色，远看如黑色；白种人色素少，呈浅灰色或淡蓝 色
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虹膜识别wenku.baidu.com
• 虹膜的表层有凹凸不平的皱褶，这些皱褶像指纹一样
通过一个距离眼睛3英寸的精密相机来捕获虹膜的信息
Applied Pattern Recognition CSE616
15
虹膜识别
• 虹膜识别技术的特点
• 生物活性
虹膜与人体生命现象同时存在，共生共息，所以想用照片、 录像的虹膜代替活体的虹膜图像都是不可能的，从而保证了 生理组织的真实性
• 唯一性
虹膜的纤维组织细节复杂而丰富，具有极大的随机性，即 便使用克隆技术也无法复制某个虹膜。同卵双胞胎的虹膜纹 理信息不同，同一个人左右眼的虹膜纹理都不会相互认同
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虹膜识别
• 容假率(FAR) ：在进行生物测量时，对某对象的某一
生物特征进行生物测量所得结果与另一对象已经记录 在系统中的模板匹配，这时容假事件发生。 (FAR)即 是容假事件发生的概率。
别原型系统
• 大部分的自动虹膜识别系统使用DAUGMAN核心算法
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12
虹膜识别
• 2000年，美国国防高级研究项目署（DARPA）启动
了名为HID的研究项目，即远距离身份识别
• 其中包括远距离虹膜识别项目（Iris Recognition at a
数字代码
• 将代码生成特征模板 • 进行身份认证时，识别系统通过获取其特征与数据
库中的特征模板进行比对，以确定二者是否匹配， 从而决定接受或拒绝该人
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7
虹膜识别
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每个人都不相同，而且不会改变
• 虹膜是人体最具独特性的器官之一，世界上两个人的眼睛虹
膜一模一样的情况几乎没有
• 人的虹膜在出生6-18个月成型后终生不再发生变化 • 成为识别每个人生物特征的独一无二的标识
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虹膜识别
• 虹膜识别(Iris Recognition )就是通过提取人眼虹膜信
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虹膜识别
• 虹膜识别技术的特点
• 非接触性
从一定距离即可获得虹膜数字图像,无需用户接触设备,对人 身没有侵犯，因而容易被公众接受
• 稳定性
虹膜在人的一生中都极其稳定，出生6—18个月后定型，此 后终身不变
• 防伪性
不可能将一个人的虹膜组织特征改变得与某个特定对象的特 征相同
第十一章: 生物特征识别
2
生物识别概述
• 生物特征识别是指将计算机与光学、声学、生物传感
器和生物统计学等相结合，利用人体固有的生物特征 来进行个人身份的鉴定。
• 其核心在于获取生物特征，并将之转换为数字信息，
存储于计算机中，并利用可靠的匹配算法来完成验证 与识别个人身份。
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3
生物识别概述
• 生物特征的涵义很广，大致上可分为生理特征和行为
特征两类。
• 生理特性包括：指纹、掌纹、虹膜、视网膜、人体气
味、脸像、DNA等
• 行为特征包括：签名、声音、步态等
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4
生物识别概述
• 传统的身份鉴定方法
• 身份标识物品：钥匙、证件、ATM卡 • 身份标识知识：用户名和密码 • 主要借助体外物，一旦证明身份的标识物品和标识知识被盗
18
虹膜识别
• 在身份识别或确认过程中会有错误 • 有两个重要的测量因子——拒假率（FRR）和容假率
(FAR)可以表明任何一种生物测量技术的有效性和可 靠性
• 拒假率（FRR）：在进行生物测量时，对某对象的某
一生物特征进行生物测量所得结果与该对象已经记录 在系统中的模板不匹配，这时拒假事件发生。 FRR即 是拒假事件发生的概率。
• 美国德克薩斯洲联合银行采用“虹膜识别系统”鉴定
用户身份
• 美国维萨格公司的“脸象识别系统”在美国的两家机
场大显神通，它能在拥挤的人群中挑出某一张面孔， 判断他是不是通缉犯
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6
生物识别概述
• 基本原理 • 对生物特征进行取样，提取其唯一的特征并转化成
或遗忘，其身份就容易被他人冒充或取代。
• 生物特征识别技术不易遗忘、防伪性能好、不易伪造
或被盗、随身“携带”和随时随地可用
• 比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性
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生物识别概述
• 政府、电子商务、军队、银行、社会福利保障、安全
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虹膜识别
• 虹膜识别技术的特点
• 高精度
虹膜识别被公认为是目前精确度、稳定性、可升级性最高的 身份识别系统（human authentication），其特征匹配的准 确性甚至超过了DNA匹配
Applied Pattern Recognition CSE616
Distance）
• 研究目的之一就是将虹膜识别应用于未来的国家安全
领域，尤其是国家重要信息和技术的管理
Applied Pattern Recognition CSE616
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虹膜识别
• 虹膜识别的原理
Applied Pattern Recognition CSE616
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虹膜识别
• 虹膜识别的原理
息并通过这种人体生物特征来识别人的身份
Applied Pattern Recognition CSE616
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虹膜识别
• 1987年，眼科专家FLOM首次提出利用虹膜图像进行
自动虹膜识别的概念
• 1991年，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的JOHNSON
实现了一个自动虹膜识别系统
• 1993年，DAUGMAN实现了一个高性能的自动虹膜识
虹膜识别
• 虹膜是眼球前部含色素的环形薄膜，当中是瞳孔 • 眼球的颜色是由虹膜所含色素的多少决定的 • 不同人种的虹膜色彩不同，黄种人含色素较多，呈棕
褐色，远看如黑色；白种人色素少，呈浅灰色或淡蓝 色
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• 虹膜的表层有凹凸不平的皱褶，这些皱褶像指纹一样
通过一个距离眼睛3英寸的精密相机来捕获虹膜的信息
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虹膜识别
• 虹膜识别技术的特点
• 生物活性
虹膜与人体生命现象同时存在，共生共息，所以想用照片、 录像的虹膜代替活体的虹膜图像都是不可能的，从而保证了 生理组织的真实性
• 唯一性
虹膜的纤维组织细节复杂而丰富，具有极大的随机性，即 便使用克隆技术也无法复制某个虹膜。同卵双胞胎的虹膜纹 理信息不同，同一个人左右眼的虹膜纹理都不会相互认同
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虹膜识别
• 容假率(FAR) ：在进行生物测量时，对某对象的某一
生物特征进行生物测量所得结果与另一对象已经记录 在系统中的模板匹配，这时容假事件发生。 (FAR)即 是容假事件发生的概率。
别原型系统
• 大部分的自动虹膜识别系统使用DAUGMAN核心算法
Applied Pattern Recognition CSE616
12
虹膜识别
• 2000年，美国国防高级研究项目署（DARPA）启动
了名为HID的研究项目，即远距离身份识别
• 其中包括远距离虹膜识别项目（Iris Recognition at a
数字代码
• 将代码生成特征模板 • 进行身份认证时，识别系统通过获取其特征与数据
库中的特征模板进行比对，以确定二者是否匹配， 从而决定接受或拒绝该人
Applied Pattern Recognition CSE616
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虹膜识别
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每个人都不相同，而且不会改变
• 虹膜是人体最具独特性的器官之一，世界上两个人的眼睛虹
膜一模一样的情况几乎没有
• 人的虹膜在出生6-18个月成型后终生不再发生变化 • 成为识别每个人生物特征的独一无二的标识
Applied Pattern Recognition CSE616
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虹膜识别
• 虹膜识别(Iris Recognition )就是通过提取人眼虹膜信
Applied Pattern Recognition CSE616
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虹膜识别
• 虹膜识别技术的特点
• 非接触性
从一定距离即可获得虹膜数字图像,无需用户接触设备,对人 身没有侵犯，因而容易被公众接受
• 稳定性
虹膜在人的一生中都极其稳定，出生6—18个月后定型，此 后终身不变
• 防伪性
不可能将一个人的虹膜组织特征改变得与某个特定对象的特 征相同
第十一章: 生物特征识别
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生物识别概述
• 生物特征识别是指将计算机与光学、声学、生物传感
器和生物统计学等相结合，利用人体固有的生物特征 来进行个人身份的鉴定。
• 其核心在于获取生物特征，并将之转换为数字信息，
存储于计算机中，并利用可靠的匹配算法来完成验证 与识别个人身份。
Applied Pattern Recognition CSE616
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生物识别概述
• 生物特征的涵义很广，大致上可分为生理特征和行为
特征两类。
• 生理特性包括：指纹、掌纹、虹膜、视网膜、人体气
味、脸像、DNA等
• 行为特征包括：签名、声音、步态等
Applied Pattern Recognition CSE616
4
生物识别概述
• 传统的身份鉴定方法
• 身份标识物品：钥匙、证件、ATM卡 • 身份标识知识：用户名和密码 • 主要借助体外物，一旦证明身份的标识物品和标识知识被盗
18
虹膜识别
• 在身份识别或确认过程中会有错误 • 有两个重要的测量因子——拒假率（FRR）和容假率
(FAR)可以表明任何一种生物测量技术的有效性和可 靠性
• 拒假率（FRR）：在进行生物测量时，对某对象的某
一生物特征进行生物测量所得结果与该对象已经记录 在系统中的模板不匹配，这时拒假事件发生。 FRR即 是拒假事件发生的概率。