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  • Monash call:概述生物特征识别

    千次阅读 2018-08-07 16:29:38
    生物特征识别(BIOMETRICS) 技术,是指通过计算机利用人体所固有的生理特征(指纹、虹膜、面相、DNA等)或行为特征(步态、击键习惯等)来进行个人身份鉴定的技术。  在20世纪末期,生物特征识别技术还是一个带有科幻...

     生物特征识别(BIOMETRICS) 技术,是指通过计算机利用人体所固有的生理特征(指纹、虹膜、面相、DNA等)或行为特征(步态、击键习惯等)来进行个人身份鉴定的技术。

      在20世纪末期,生物特征识别技术还是一个带有科幻色彩的概念,人们习惯于在电影里面看见特工们通过指纹、虹膜、掌纹进入到核心保密区。进入21世纪,随着技术的成熟,生物特征识别技术逐渐从神秘的研究室中走出来,开始渗透到普通人日常生活的方方面面。以指纹识别为代表的生物特征识别技术已经开始在金融、教育、医疗、社保等领域开始应用。

      生物特征识别技术进入之所以能开始大规模进入人们日常生活,除了在核心理论、算法、技术方面的不断成熟以外,与之相配的外围硬件、应用系统、以及相关技术(如IC卡技术,高性能计算技术等)的不断发展与成熟、特别是“911”以后,各个国家对于生物特征识别技术越来越重视的政策环境、法律环境的不断改善也起到了决定性的影响。

      从核心算法来说,随着新的数学工具(比如小波理论)的发展与应用,生物识别技术的核心理论与算法在原有已经比较成熟的基础上进一步得到提升。与此同时,与生物特征识别技术大规模实际应用密切相关的其他技术的发展与普及,使得生物特征识别技术具备了在实际的社会活动中大规模应用的可能性。IC卡技术的成熟,使得大信息量的人体生物特征与传统的证卡认证方式找到了较好的结合点,从而生物特征识别技术可以从改进、增强传统身份确认方式的功能作为切入点开始在海量数据库上的使用。高性能计算的成熟与成本下降使得生物特征识别技术在1:N技术领域的领域得以在较大规模上实现。

      9.11以后,全球生物特征识别技术更是蓬勃发展,以美国为首的西方世界各国都将生物特征识别技术作为关系国家未来安全的重大关键技术加以扶持,大大加强了对生物特征识别技术的发展力度。美国连续发布三个法案强调在边检、执法、民用航空等领域应用生物特征识别技术,并立法要求在2004年10月以前在护照上加上生物特征识别技术。2003年5月国际民用航空组织(ICAO)发布的规划中,建议其188个成员国在护照中应用生物特征识别技术,大部分西方国家已经立法支持ICAO的规划。可以说,世界形势的变化使得2003年成为全球生物特征识别技术跳跃性发展的转折年。

      我们可以展望,在不久的将来,在各国政府的重视与推动下,生物特征识别技术将越来越深入到在人们日常生活中。以身份证、护照为基础的生物特征识别技术的应用将在社会生活的各个方面逐步开始大规模的应用。

    基于人脸、虹膜、指纹识别的MRTD快速通关系统

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  • 生物特征识别结论常见的生物特征识别都存在已与获取、易于伪造的风险常见特征 指纹 虹膜 人脸 指静脉 声音 DNA 手型 掌纹 掌静脉 认证方式 我是谁 指纹 虹膜 面部 习惯 我有什么 token 证书 U盾 手机验证码 我知道...

    1625-5 王子昂 总结《2018年1月19日》 【连续第476天总结】
    A. APK生物特征识别相关介绍和漏洞
    B.

    生物特征识别

    结论

    常见的生物特征识别都存在已与获取、易于伪造的风险

    常见特征

    • 指纹
    • 虹膜
    • 人脸
    • 指静脉
    • 声音
    • DNA
    • 手型
    • 掌纹
    • 掌静脉

    认证方式

    • 我是谁
      • 指纹
      • 虹膜
      • 面部
      • 习惯
    • 我有什么
      • token
      • 证书
      • U盾
      • 手机验证码
    • 我知道什么
      • 密码
      • 安全问题
      • 订单
      • 好友

    设备需要验证,它也需要先看见
    看见了不代表克隆出来
    通过检测

    思路

    • 目标:
      • bypass掉某种生物特征识别:特征符合并允许通过
    • 方法:
      • 控制传感器“看”到的内容
      • 得到目标正确通过时的特征内容

    指纹识别

    • 分类
      • 光学
      • 电容
    • 识别过程
      • 指纹图像获取
      • 预处理
      • 图像增强
      • 特征提取、比对

    由于提取的特征是指纹弯曲、交汇的部分,因此制作的假指纹只需要在特征处保持一致即可,而不必完全相同

    绕过

    电容板假指纹制作套件 淘宝有售

    局限性:

    • 只能自己复制自己的指纹

    获取

    • 直接获取
      • 照片
      • 合同、按手印活动等
    • 间接获取
      • 手机、玻璃杯、指纹模块等上面的痕迹
      • 传感器伪装成按钮、特制的门把手等

    制作

    • 根据成像原理,必须实现凹凸
    • 光敏最为优越
      • 速度快
      • 精度高
      • 成本低
      • 一次成型
    • 解决导电性问题(在上面涂导电材料)

    原料:光敏垫
    思路来源-光敏刻章

    进一步

    • 现代指纹识别加入了机器学习功能,导致当原有指纹解锁时会将附加的多余信息记录。当使用其他指纹时可通过附加的信息解锁

    • 活体识别

    虹膜识别

    识别过程

    • 红外光照射眼球
    • 红外摄像头捕捉虹膜图像
    • 利用算法进行定位
    • 其余和指纹类似(归一化、图像增强、特征提取)

    红外线

    人体不同组织对红外吸收程序不一样,可以产生效果
    虹膜识别、静脉识别

    制作红外:840nm红外LED
    捕捉红外:改造相机

    改造相机

    CMOS/CCD相机本身具备捕获近红外的能力,但大多被刻意去除了,为了不影响正常拍照
    - 去除低通滤镜
    - 添加840nm红外截止镜

    指静脉识别

    原理

    • 对手指照射近红外光
    • 血管中血红蛋白对近红外光吸收,颜色加深
    • 对静脉进行采集
    • 滤波器对静脉脉络进行处理

    处理算法

    由于应用范围少,处理方式不统一

    • 图像增强:高斯滤波、gabor滤波、曲波变换
    • 静脉分割:边缘检测、全局自适应阈值分割、方向股性监测、分类器等

    人脸识别

    原理

    • 单依靠摄像头实现(除FaceID外),传统算法&深度学习
    • 运用了最多活体检测的生物识别,虽然准确率最低但是1对1够用
    • 关键:人脸范围检测、特征点提取

    bypass

    • 68特征点的相对位置
      • 鼻子、左右眼、眉毛、下巴、嘴唇
    • 打印图片皆可
    • 部分带活体检测的会在弱光下妥协
    • 视频录制亦可

    活体检测

    • 静态图像检测
      • 频闪变形
      • 规则边框
      • 屏幕反光
      • 色彩分布
      • 摩尔纹
    • 主动监测
      • 点头
      • 眨眼睛
      • 吐舌头等

    FaceID

    采集了人脸的三维信息
    采用结构光技术
    就是小型的kinect

    人脸识别应用极其广泛,监控摄像头中的应用结合大数据可定制各人非常多的信息
    通过红外干扰可使得摄像头无法识别人脸

    总结

    • 各种生物识别类似
      • 传感器采集图像
      • 算法处理优化
      • 提取特征点
      • 比对
    • 攻击方法类似

    C. 明日计划
    学习~root~

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  • 生物特征识别门禁系统是以人的生物特征为识别条件的门禁系统,主要包括对人脸识别、指纹识别、虹膜识别、掌纹识别、指静脉识别、声纹识别等。总体来说,生物识别门禁的发展呈螺旋上升趋势,目前在智慧安防、视频监控...

    生物特征识别门禁系统是以人的生物特征为识别条件的门禁系统,主要包括对人脸识别、指纹识别、虹膜识别、掌纹识别、指静脉识别、声纹识别等。总体来说,生物识别门禁的发展呈螺旋上升趋势,目前在智慧安防、视频监控、楼宇对讲、智能社区、地铁保安、智慧银行等领域的应用极大的便捷了人们的生活,它似乎不在像从前那么高不可攀。

    指纹识别门禁系统

    指纹门禁系统的硬件主要由微处理器、指纹识别模块、液晶显示模块、键盘、时钟/日历芯片、电控锁和电源等组成。微处理器作为系统的上位机,控制整个系统。指纹识别模块主要完成指纹特征的采集、比对、存储、删除等功能。液晶显示器模块用于显示开门记录、实时时钟和操作提示等信息,和键盘共同组成人机界。

    指纹读取装置(采集器)采用光电技术或电容技术,将指纹信息采集下来、然后进行特征提取并与已存储的特征信息比对,完成识别过程。这个过程全部在读取装置中完成,也可以是读取装置仅进行指纹采集,然后将其传送到后台设备(如PC)完成特征提取和识别。单独进行指纹采集的装置易于小型化,使用方便,系统识别速度也较快。进行指纹特征采集要求在操作时人的手指与采集器建立规定的关系,所以系统友好性稍差。

    生物统计学表明:指纹具有很高的唯一性,人之间出现相同指纹的概率很低,虽然安全性较高,但仍存在被仿制的风险。所以,出现了具有活体指纹采集功能的产品,主要是增加对温度,弹性、微血管的探测来确认采集指纹的真实性。安全要求的门禁系统,除指纹识别外,还应增加其它识别手段,如密码等来提高系统的安全性。

    掌纹识别门禁系统

    掌纹所包含的信息丰富,利用掌纹的纹线特征、点特征、纹理特征、几何特征完全可以确定一个人的身份。掌纹识别技术的基础就是手掌几何学识别。手掌几何学识别是通过测景使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别,高级的产品还可以识别三维图象。

    手掌几何学识别使用比较方便。它适用于用户人数较多或者容易接受的场景,准确性非常高。低于l秒的时间内,通过检测使用者独一无二的手掌的大小、形状、表面积等三维特征来确认用户的身份,以确保只有被授权的人员身份,以确保只有授权的人员才能进入特定的区域,从而达到门禁控制的目的。

    作为射频卡门禁系统的替代品,掌纹门禁系统使用户节省了使用与管理卡的成本,也可以与其他门禁系统结合使用以增加安全性。与指纹识别系统相比,掌形识别系统具有污物和伤疤不影响测量,手很齐易放入扫描器的正确位置等,使用者很容易接受。

    虹膜识别门禁系统

    虹膜识别门禁系统就是通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份并确定是否开启门锁。虹膜识别技术的过程一般来说包含四个步骤:一是使用特定的摄像器材对人眼部进行拍摄,获取虹膜图像并传输给虹膜识别系统的图像预处理软件。二是定位虹膜,确定内圆、外圆和二次曲线在图像中位置;将图像中的虹膜大小调整到系统设置参数即归一并进行图像增强。

    三是采取特定的算法从虹膜图像中提取虹膜识别所需的特征点并对其进行编码。四是将特征提取得到的特征编码与数据库中的虹膜图像特征编码逐一匹配,判断是否为相同虹膜,从而达到身份识别的目的。虹膜识别门禁系统不需要物理接触,误识率低,可靠性高;但是很难将前端设备小型化,造价很高,很难大范围推广。

    人脸识别门禁系统

    相对于其他识别技术,人脸识别技术在应用过程中具有独特的优势,例如在图像信息采集的过程中较方便,逐渐成为生物特征识别技术中最为直接和自然的一种,已成为目前人工智能以及模式识别的焦点,也在门禁系统得到广泛的应用。

    人脸识别门禁系统是采集允许访问门禁系统的全部人员的人脸信息并存储在人脸数据库中。当某一个人访问门禁系统时,人脸识别门禁系统会首先通过摄像头来获取人像信息,然后将采集的人像信息输进计算机中,再进行人脸识别。这个过程系统对来访者的人像信息进行预处理,避免表情、光照以及输入设备对结果的影响,将经过预处理的人像进行特征提取,将提取的信息与数据库中的人脸信息进行识别与对比,并记录识别的结果。

    一旦在数据库中识别出能够对比成功的人脸信息,门禁系统就会接收到计算机的开门指令,通过门禁系统的硬件部分实现允许来访者进入的操作;否则,计算机不会发出开门的指令,门禁系统也不会打开,还会将访问者的人脸信息进行记录,方便以后查询和监管。

    由于人脸识别门禁系统能够远距离、快速、无接触式地识别、记录人脸,在有条件的建筑和小区可将门禁系统连接黑名单数据库或公安机关数据库并实时比对,及时发现可疑人员并自动预警,实现智慧安防管理。
      人工智能、大数据、云计算和物联网的未来发展值得重视,均为前沿产业,有兴趣的朋友,可以查阅多智时代,在此为你推荐几篇优质好文:
    1.分析智能家居系统的设计原则
    http://www.duozhishidai.com/article-15065-1.html
    2.智能家居市场现状和未来
    http://www.duozhishidai.com/article-8409-1.html
    3.基于Android的智能家居系统的设计和实现方案
    http://www.duozhishidai.com/article-2121-1.html


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