基于人脸和掌纹的多模态生物认证方法研究

摘要

生物认证技术是利用人体固有的生理特征，如人脸、虹膜、指纹、以及行为特征，如步态等对个体进行识别的身份认证技术。近几年来，由于对安全问题的重视，生物认证技术得到了长足的发展，引起了人们越来越多的关注，公安、海关、金融等各个领域都有生物认证技术的应用。已经结束的北京2008年奥运会就在各个奥运场馆的安全通道里安装了虹膜、声纹、步态、掌纹、面部识别系统等各种生物认证系统。但是，由于单一模态身份认证存在着非普遍性、欺诈行为、无效性和不准确性等问题，近几年，多模态生物认证成为生物认证技术的研究热点之一。多模态生物特征认证技术，是综合利用人的多种生物特征进行身份识别的新兴的生物特征认证技术。由于多模态特征组合的多样性以及融合策略的丰富性，多模态生物特征认证技术从本质上克服了单模态技术的诸多不足，从而能够实现更为鲁棒的身份认证系统。目前，多模态生物特征认证技术的有效性已经得到了人们的关注和认可。 本文致力于多模态生物认证系统的研究，采用了人脸和掌纹两种生物特征，在融合的特征级对这两种生物模态进行融合。针对人脸和掌纹两种模态，本文采用了不同的特征提取方法，而后设计了两种不同的加权方式对之进行融合，最后分类识别。通过对两种不同的加权融合方式的实验对比，旨在找出使识别率更高，稳定性更好的多模态生物认证系统。本文研究的主要内容有对人脸和掌纹的特征提取方法的研究、加权融合方式的研究，具体内容如下： 首先，本文研究了人脸和掌纹的特征提取方法，针对这两种模态的不同特征，分别采取对之有效的特征提取方法。 其次，融合的有效性是识别的关键，本文分别用遍历加权的方式和基于不同用户的特异性加权的方式对人脸和掌纹的特征进行了加权融合。 实验表明，本文采用的多模态的生物认证技术的识别效果好于单模态认证，鲁棒性也更强。本文提出的特异性加权方式是一种有效的多模态融合方法。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1生物识别的发展现状及意义

1.1.1生物识别技术简介

1.1.2生物识别发展现状

1.2多模态生物认证的研究现状及意义

1.2.1多模态生物识别技术简介

1.2.2信息融合在多模态生物识别中的应用

1.3本文主要工作

1.4论文结构

第二章人脸识别及掌纹识别介绍

2.1人脸识别的现状和研究意义

2.2人脸识别特征提取方法

2.3掌纹识别的现状及研究意义

2.4掌纹识别方法

第三章特异性加权特征融合系统介绍

3.1图像的采集

3.2特征提取

3.2.1人脸特征提取方法

3.2.2掌纹特征提取方法

3.2.3数据降维处理

3.3特征融合

3.3.1归一化方法

3.3.2遍历式加权方法

3.3.3特异性加权方法

3.4分类决策

第四章实验结果

4.1数据库

4.2加权实验

4.2.1遍历式加权方式

4.2.2用户特异性加权方式

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

在学期间公开发表论文及著作情况