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《四川大學》 2004年
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人臉識別技術在信息系統身份認證中的應用

 
【摘要】:隨著以計算機和網絡通信為代表的信息技術飛速發展,信息技術幾乎滲透到了社會生活的方方面面。然而,由于信息網絡的國際化、社會化、開放化以及個人化的特點,使它在給人們提供“技術共享”、“信息共享”的同時,也給人類社會帶來了不安全的陰影,信息安全問題也越來越受到人們的關注。身份認證是信息系統安全的第一道關卡,對于保證信息只被合法授權者獲取和訪問起著重要作用,因而建立強有力的身份認證機制成為信息安全的關鍵之一。 生物特征識別技術,是20世紀末期才開始蓬勃興起的,它因具有難以偽造、不會遺失、隨身攜帶、方便易用等特點,克服了傳統身份認證方式的缺陷,提供了一種更加安全可靠的身份認證機制。特別是“9·11事件”以后,國際上“反恐”意識高度增強,許多國家和組織要求在個人身份識別上采用生物特征,伴隨而來的是生物特征識別技術所面臨的前所未有的發展機遇和廣闊的市場前景。 人臉識別技術,更以其出眾的用戶友好性和易用性等特點,成為生物特征識別最具潛力的研究方向。目前,國外對人臉識別技術的研究仍處于發展階段,但在政府、軍隊、民用等很多公共安全領域已有比較成熟的產品開始應用。我國對這項技術的研究和應用剛剛處于起步階段,相比國外先進水平尚存在一定的差距,國家和科研單位都高度重視,積極推進這方面的研究,并 四川大學工程碩士學位論文 人臉識別技術在信息系統身份認證中的應用 已經取得很大進展。 對于人臉識別方面的研究,國內外所采用主要方法分為基于先驗知識的方 法和基于后驗學習和訓練的方法。其中基于先驗知識的方法包括模板匹配方 法和基于灰度分布、膚色信息的人臉規則方法;基于后驗學習和訓練的方法 包括聚類分析、特征子臉、神經網絡等方法。由于人臉是一種有彈性的局部 可變形的非剛性目標,因而對面部特征的提取變得很困難,同時光照、飾物 等干擾因素也增加了特征提取的難度,這是人臉識別技術存在的主要難題。 在本設計中,我們采用了人臉重心模板匹配的方法實現人臉的檢測,與其 他方法相比,該方法具有算法簡單、定位準確、檢測速度快等特點。在系統 實現過程中,我們增加了線劃臉去除、灰度檢查和紋理檢查等功能,能有效 的檢測出“偽臉”和排除檢測過程中產生的“假臉”,提高了檢測的準確 率。同時通過實驗比較,采用多種光照補償方法融合,很大的提高了對光照 不均情況下的檢測率。 在設計過程中,我完成了對重心模板人臉檢測算法的分析,實現了人臉檢 測的功能;并對線劃臉去除的算法進行了研究,也實現了其功能;進行了多 方法融合光照補償下的人臉檢測實驗,統計了實驗數據,并對數據結果進行 了分析,驗證了采用該方法的有效性。 以下是本文的結構安排: 首先,介紹了信息安全及信息安全所涉及的技術,并著重對身份認證技 術進行了介紹,其中包括身份認證在信息安全中的關鍵作用、技術特點及實 現方式等。 然后,詳細介紹了生物特征識別的概念、技術發展概況,并闡述了生物 特征識別作為身份認證方式所特有的優勢以及生物特征識別技術未來發展的 趨勢。同時,對幾種不同生物特征識別技術的應用進行了介紹,對它們各自 的優缺點進行了分析和比較。 接下來,對人臉識別技術的重心模板人臉檢測方法、光照補償方法與實 四川大學工程碩士學位論文 人臉識別技術在信息系統身份認證中的應用 驗、線劃臉去除原理進行了透徹的分析,詳細闡述了它們的理論基礎,同時 設計并實現了一個面向復雜背景的多級、多角度人臉檢測跟蹤系統。 最后,在前面對人臉識別技術分析和應用的基礎上,對在身份認證系統 中實現人臉識別提供了設計方案,對系統的構建、系統工作模式以及可靠性 的設計都作了詳細的闡述,并介紹了幾種人臉識別身份認證系統的應用實 例。 關鍵詞:信息安全身份認證生物特征識別 人臉識別重心模板匹配
【學位授予單位】:四川大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2004
【分類號】:TP391.41

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