13、多模态生物识别系统的综述与应用

多模态生物识别系统的综述与应用

1. 生物识别系统简介

传统的基于令牌的用户验证方法，如使用许可证、护照、个人识别码（PIN）或密码等，在身份管理系统中存在明显的弱点，因为这些令牌容易丢失或被盗。为了解决这个问题，生物识别技术应运而生。生物识别（Biometrics）一词由“Bio”（希腊语中的“生命”）和“Metrics”（测量）组成，它是信息技术的一个分支，旨在根据个人的生理或行为特征来确定其身份。

生物识别系统利用这些独特的特征来实现以下功能：
- 人员的识别和验证
- 人员的身份认证
- 保护系统免受未经授权的访问

1.1 生物识别系统的组成部分

一般来说，生物识别系统可以分为四个基本组件：
1. 输入接口（传感器） ：将人类生物数据转换为数字形式。不同的生物识别类型使用不同的传感器，例如：
- 人脸识别、手印识别或虹膜/视网膜识别系统中使用金属氧化物半导体（CMOS）成像器或电荷耦合器件（CCD）。
- 指纹系统中使用光学传感器。
- 语音识别系统中使用麦克风。
2. 处理单元 ：通常是微处理器、数字信号处理器（DSP）或计算机，用于处理从传感器捕获的数据。处理过程包括：
- 样本图像增强
- 样本图像归一化
- 特征提取
- 将生物识别样本与数据库中存储的所有样本进行比较
3. 数据库存储 ：存储已注册的样本，在身份验证时调用这些样本进行匹配。对于识别，可使用随机存取存储器（RAM）、闪存可擦可编程只读存