确认模式的多通道生物认证系统实现

摘要

生物认证是近年来在信息安全领域兴起的一项充满广阔发展前景的身份认证技术,和传统的认证方式相比,生物认证具有更高的安全性和可靠性.当前生物认证技术研究的主流方向是基于信息融合技术的多通道生物认证,它将来自多个通道的生物特征信息在认证系统运行过程中的各个层次上进行信息融合,最后给出一个整合后的认证结果.多通道生物认证大大改进了以往单通道认证在识别性能和用户接受程度等方面存在的不足,提高了生物认证系统的鲁棒性和实用性,因而更适合于各种环境和场合下的安检应用.本文研究的主要内容是确认模式的多通道生物认证系统,并构建了一个实时的基于人脸和语音特征的多通道生物认证系统.文章的前言首先对生物认证的基本概念和发展现状作了简要介绍,指出了多通道生物认证的优势所在;第二章着重于多通道生物认证系统的研究工作,提出了一个通用的系统结构模型,介绍了确认模式下系统性能的数学描述和确认模式的认证机制,在此基础上对传感器层融合、特征层融合、匹配层融合和决策层融合等融合方式进行了详细而深入地阐述;文中的三、四两章分别介绍了当今流行的人脸识别技术和说话人识别技术,其间提出了一种基于Hausdorff距离的人脸脸像检测算法和一种采用码字转移的改进型LBG算法;本文的第五章构建了一个实时的基于人脸和语音特征的多通道生物认证系统,实验结果显示该系统的识别性能明显优于基于人脸或语音的单通道系统,从而验证了采用决策层融合方式的多通道生物认证的优越性;文章的最后介绍了两个多通道生物认证系统的实用案例,其中由本文提出的基于密码、人脸和语音的自动柜员机系统方案具有很大的可行性.

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1生物认证技术的基本概念

1.1.1传统的身份认证方法

1.1.2什么是生物认证

1.1.3生物认证的一般过程

1.2多通道生物认证技术

1.2.1单通道生物认证的不足

1.2.2多通道生物认证和信息融合

1.3生物认证技术的发展现状

1.4论文的研究工作

第二章确认模式的多通道生物认证技术

2.1生物认证的两种运行模式

2.2多通道生物认证系统的结构模型

2.2.1松耦合方式和紧耦合方式

2.2.2系统的结构模型

2.3确认模式系统性能的数学描述

2.3.1系统的识别过程

2.3.2识别性能的各种表征

2.4确认模式的几种认证机制

2.5多层次信息融合技术

2.5.1传感器层融合

2.5.2特征层融合

2.5.3匹配层融合

2.5.4决策层融合

2.6本章小结

第三章人脸识别技术

3.1人脸识别技术简介

3.2人脸脸像检测技术

3.2.1各类脸像检测的方法

3.2.2一种基于Hausdorff距离的脸像检测算法

3.3人脸脸像识别技术

3.3.1各类脸像识别的方法

3.3.2特征脸脸像识别算法

3.4本章小结

第四章说话人识别技术

4.1说话人识别技术简介

4.2语音特征提取技术

4.2.1各类语音特征的提取方法

4.2.2 MFCC系数语音特征的提取过程

4.3说话人语音特征分类技术

4.3.1各类说话人语音特征的分类方法

4.3.2一种采用码字转移的改进型LBG算法

4.4本章小结

第五章基于人脸和语音的实时多通道生物认证系统

5.1系统的需求分析

5.2系统的设计方案

5.2.1系统整体设计

5.2.2系统模块化设计

5.3基于VC的系统实现方法

5.3.1图像和声音接口

5.3.2算法函数的功能划分

5.3.3系统界面

5.3.4系统的使用方法

5.4实验过程和结果

5.5本章小结

第六章多通道生物认证系统的实用案例分析

6.1 METAMORPHO指纹、掌纹鉴定系统

6.2一个基于密码、人脸和语音的自动柜员机系统方案

6.2.1应用背景

6.2.2认证机制和性能

6.2.3设备需求

6.3本章小结

结束语

参考文献

读研期间发表的论文

致谢