智能虹膜识别身份认证系统产业化项目中科大.doc
《智能虹膜识别身份认证系统产业化项目中科大.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《智能虹膜识别身份认证系统产业化项目中科大.doc(24页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、公共安全领域项目申报计划书项目名称 智能虹膜识别身份认证系统 项目单位 中国科学技术大学 地 址 安徽合肥中国科学技术大学电子科学与技术系 电 话 0551-3601819 传 真 电子邮件 yaopeng binli联 系 人 姚鹏(13965099914) 李斌(13956947784) 一 项目简述中国科学技术大学智能信息处理实验室经过多年的研究和开发,研发成功一种新型的生物特征识别技术智能虹膜识别身份认证系统,独自申请了多项技术发明专利,该项技术已进入可转产业化阶段。由于该技术的巨大市场前景,及广阔的应用范畴,为了加速该项技术的产品化进程,加速市场占有速度,中国科学技术大学智能信息处理
2、实验室的多位核心成员组建了核心技术团队,依托中国科学技术大学,正在积极筹建公司,并拟进行融资。生物特征识别是以人身上固有的各种生理和形态特征作为识别介质,从而达到识别出个人身份的新兴研究学科,属于安防领域,主要包括指纹识别、人脸识别、虹膜识别、掌纹识别等。生物特征识别可以广泛应用于国家安全部门、国家重点设施、企业关键部门、以及高档小区的出入控制等,例如:航天发射中心、大型水坝反恐、银行的金库和保险箱等,世博会、奥运会、上海合作组织会议等重要会议和活动的反恐安检,机场、港口等的快速通关系统,只要是需要身份识别的地方,生物特征识别技术就可以应用。目前市场上的生物特征识别产品主要为指纹识别产品,再加
3、上少量的人脸、虹膜以及掌纹识别产品。与指纹识别,掌纹识别以及人脸识别等相比,虹膜识别有高得多的识别正确率,但采集设备复杂昂贵,因此主要为高端应用。我方开发的智能虹膜识别身份认证系统具有独特的性能:采集友好性高,识别算法性能处于国际领先地位,整个识别过程迅速快捷,与国内外其他公司的虹膜识别系统相比价格极其低廉。因此该系统不仅能够与市场上已有的虹膜识别产品在高端应用层面竞争,还可以与其他生物特征识别产品竞争低端以及中端应用。二 项目实施单位情况1. 研究机构情况中国科学技术大学智能信息处理实验室,目前共有20多位老师和学生,从事的科研工作涵盖生物特征识别、优化计算、神经网络和遗传算法、模式识别和图
4、像处理等多个领域,是国内最早开展遗传算法和生物特征识别研究的实验室之一。本实验室从上世纪90年代初即开始进行生物特征识别的研究,相继在指纹,虹膜,人脸,掌纹,手型识别等方面取得了一系列的研究成果,承担了多项国家级的研究项目,发表了上百篇高档次的国际学术论文。尤其是在虹膜识别方面,本实验室相继开发了多个虹膜识别原型系统,并申请了多项专利,性能处于国际领先水平,已经达到可转产业化的程度。另外,本实验室正在积极与合肥、深圳以及浙江的多家企业进行合作洽谈,拟引进一个战略投资者,从而使我们的虹膜识别技术早日走上产业化道路。2. 核心技术团队我们的核心技术团队以中国科学技术大学智能信息处理实验室的三位老师
5、为基础。为了丰富团队的实力,我们又引进了两位优秀的人才,因此整个核心技术团队总共由5名成员组成。姓 名承担的角色工 作 单 位学历或职称庄镇泉技术(顾问)中国科学技术大学教授姚 鹏技术(核心算法)中国科学技术大学博士李 军技术(核心算法)新加坡南洋理工大学博士庄叶涛技术(项目管理)美国Marvell公司合肥研发中心研发主管李斌技术(顾问和管理)中国科学技术大学副教授三 项目技术情况1. 生物特征识别技术随着网络和信息技术的不断发展,个人的身份鉴别变得越来越重要,也面临越来越严重的考验。生物特征识别(Biometrics)是以人体固有的各种生理和形态特征作为识别介质,从而达到唯一识别个体人的新兴
6、研究学科。与传统的身份鉴定手段相比,基于生物特征识别的身份鉴定技术具有不易遗忘或丢失、防伪性能好、随身携带等优点。用于身份鉴别的人体生物特征可分为动态特征和静态特征两大类。动态生物特征主要是指人的动作特征,主要包括语音、签名、步态特征等。这类生物特征是人们长期生活养成的行为习惯,具有较好的防伪性能。静态生物特征指用于鉴别的人体器官本身的特征,不随客观条件和主观意愿发生改变。可应用于身份鉴别的静态特征主要集中在头部和手部。如指纹、虹膜、视网膜、掌纹、颅骨等。到目前为止,国内外已经有多种生物特征身份识别系统投入使用。其中最多的是手形和指纹识别系统,其他的识别系统包括虹膜、视网膜、人脸、语音和步态以
7、及DNA检测等等。2. 虹膜识别技术虹膜的外观如图3.1所示,生理细节图如图3.2所示。 图3.1 虹膜外观图 图3.2 虹膜生理细节图虹膜之所以能够用来识别人的身份,主要来源于两个方面的研究:1 通过大量的临床观察,眼科专家和解剖专家认为虹膜的人与人之间的差异非常大,而且基本不随着时间的变化而变化;2 生物学的发展揭示出,虽然虹膜的一般结构是由基因决定的,但是它的形成严重的依赖于周围的环境,特别是胚胎期的初始条件,其形成近似于一个完全随机的过程,所以含有丰富的细节信息。所以即使是相同基因型的孪生子,其虹膜也是有很大差异的。综上所述,虹膜用于身份鉴别的主要优势有:1 天然的被保护特性:虹膜是人
8、体唯一外部可见的内部器官,位于角膜和水样液之后,与外界环境隔离开来,不易受损;除非进行外科手术,否则不可能改变虹膜的纹理;2 高复杂性:虹膜鉴别可达200多个自由度,而指纹鉴别一般只有约35个自由度;3 高稳定性:虹膜纹理可以保持几十年不变;4 非侵犯性:该技术可以不与人体接触,甚至在没有引起人们注意的情况下,即可把虹膜图像拍摄下来;5 防伪性:瞳孔的震颤效应以及对光的反映等可以作为活体检测的依据。一般来说,一个虹膜识别身份认证系统应该包含以下几个部分:1 图像采集:即取得包含有丰富细节信息的可供识别的虹膜图像;取得这样一幅适合作算法分析的图像是虹膜识别的前提条件;2 图像预处理:主要的任务是
9、判断图像中是否有虹膜,图像是否清晰以及进行活体检测;3 虹膜定位:精确定位虹膜的内外边缘以及眼睑等。一个好的定位算法要求有很高的鲁棒性和快速性。4 特征提取:寻找合适的可用来识别的模式信息,是虹膜识别算法的核心部分;5 特征匹配:针对于不同的特征所设计的检验方式,主要关心的指标:准确率(误识率和误拒率)和匹配速度。图3.3 虹膜识别系统框图3. 我们的虹膜识别技术的创新性中国科学技术大学智能信息处理实验室经过多年的研究,相继研发成功了第二代和第三代智能虹膜识别系统。智能虹膜识别系统样机如图3.4所示,它由采集部分和识别服务器组成。 a. 第二代智能虹膜识别系统 b. 第三代智能虹膜识别系统图3
10、.4 智能虹膜识别系统样机采集部分的特点:l 采用主动近红外光源来照亮用户的虹膜,这样使得虹膜采集不受外界光照变化的影响。并且通过光学单元获取虹膜图像是完全安全的;l 操作非常方便:在摄像头前安装有半透半反镜(对于用户来说就像一面普通的镜子),用户采集虹膜图像时,只需要从半透半反镜中看到自己的一只眼睛,就表明已经对准。这样就降低了虹膜采集的对准难度;l 采集是非接触的,使用具有自动聚焦和自动调焦功能的摄像头来采集虹膜图像,用户只要大致确定自己的眼睛离半透半反镜的距离在8cm到32cm之间,就能采集到清晰的虹膜图像;l 整个采集过程在1.2秒之内即可完成,采集开始提示灯亮,采集结束提示灯灭,这样
11、就确保了用户使用的快速性和友好性;l 采集装置非常小巧,第三代智能虹膜识别系统的样机尺寸为83mm87mm115mm,如果开发成最终面向用户的产品,尺寸还可以大大缩小;l 采用活体检测,防止伪造的虹膜。识别服务器的特点:l 采用快速图像清晰度判断算法,控制采集过程中的自动调焦和自动聚焦摄像头,确保虹膜图像的清晰度以及采集过程的快速性,采集方法已经申请了专利;l 采用鲁棒性很高的虹膜定位算法,保证虹膜定位的准确性(高的虹膜定位准确性是虹膜识别率高的前提)。同时检测虹膜图像中的睫毛、眼睑以及光斑,确保虹膜识别不受到这些因素的干扰;l 采用高识别率的虹膜特征提取和匹配算法,确保整个智能虹膜识别系统的
12、识别等错误率(误识率和误拒率相交的点)小于0.001%。该算法经ICE 05公开测试库测试,识别性能已经达到世界领先水平。该算法已经申请了专利;l 采用先进的加密技术,对虹膜编码模板进行加密,保证用户的虹膜信息不会泄露;l 整个虹膜识别算法的速度小于0.3秒,单次特征匹配的速度更是少于0.0001秒,完全满足实时要求;4. 我们的虹膜识别技术的先进性我们的虹膜识别算法参加了2004年第一届全国生物特征识别竞赛虹膜组的竞赛,取得了第一名的成绩,新华网给予了专门报道,证明我们的虹膜识别技术当时已经达到了国内领先水平。我们的虹膜识别算法拥有国际领先的正确识别率,当应用于普通的小型系统时,并不能比别的
13、虹膜识别算法体现出太多的优势。但当应用于高端大型系统时,将拥有极大的算法性能优势。5. 我们的虹膜识别技术的成熟性中国科学技术大学智能信息处理实验室在2002年自主开发的第一代基于虹膜识别的身份鉴别原型系统,就通过了安徽省科技厅的鉴定,并获得了2004年的安徽省科技进步三等奖。2005年自主开发的第二代智能虹膜识别身份鉴别系统,参加了2006年的深圳高交会,得到参观者高度评价。2006年对其进行进一步改进,缩小尺寸,提高性能,开发成功第三代智能虹膜识别系统。经过对系统不断进行改造和性能提升,目前的最新第三代智能虹膜识别系统,已经具有足够产业化的技术成熟度。我们多个第三代智能虹膜识别系统样机已经
14、在多家公司试用测试(深圳国际安全技术有限公司,深圳爱特智能系统有限公司,安徽万唐电子科技有限公司,安徽皖通信息技术有限公司,安徽汇智信息技术有限公司等),试用和测试结果都令人非常满意。另外,我们的虹膜识别算法模块经过美国Cogent公司(全球最领先的生物特征识别公司之一,是世界四大指纹识别公司之一,在指纹识别方面拥有全球领先的技术)北京研发中心在多个数据库上(包括ICE 05,中科院自动化所的CASIA 3.0和其他的一些数据库,总共有4万多幅虹膜图像数据)的全面测试,证明鲁棒性,识别准确率都达到世界先进的水平。我们的系统和算法也欢迎感兴趣的投资商和合作方进行全面的测试。对于智能虹膜识别系统,
15、我们具有完全的自主知识产权。在2007年申请了两项国家发明专利:1. 一种基于局部频率特征和局部方向特征的虹膜识别方法,专利申请号:200710121107.12. 扫描筛选式虹膜图像采集系统及采集方法,专利申请号:200710121106.76. 技术的发展趋势以及可能的替代技术虹膜识别技术在国内虽然也有一定的应用,但还没有普及开来,主要原因是成本相对来说要高很多,另外采集的不太友好性也阻碍了虹膜识别技术的进一步应用。因此未来的虹膜识别技术将朝着降低成本,增加友好性的方向发展。由于虹膜识别在生物特征识别技术中具有准确性和稳定性高,识别速度快等优点,如果能够解决虹膜识别系统的高成本和采集的不友
16、好性,那么虹膜识别技术将是最不可替代的生物特征识别技术,并有很大的可能替代其他的生物特征识别技术(例如社会上广泛应用的指纹识别技术)。与指纹以及脸像识别相比较,虹膜识别技术的识别率以及稳定性要明显高很多,而且不容易受到光照等的干扰,另外由于是非接触式采集,采集器不需要象指纹采集器那样定期更换。英国国家物理实验室通过广泛的实验研究对上述各类人体生物特识别技术作了分析比较,在实验结果中认为:虹膜识别是“最精确的”、“处理速度最快的”以及“最难伪造的”。四 项目产品市场情况1. 虹膜识别技术的应用范围l 在国防军队系统中的应用导弹基地、舰艇基地、军用机场、雷达站、军械库、军工厂,指挥系统、作战系统、
17、军事办公系统、火控系统,等等。军队关系到国家安全,所以其安全需求无处不在。l 在重大国际会议和活动中的反恐中的应用世博会、奥运会、人大政协两会、上海合作组织会议、亚太经合会议、博鳌论坛、高峰论坛,等等。在各种恐怖组织和活动不时影响的当今世界,反恐和安全已经成为各个重大国际会议和活动中的重要任务。l 在国家重点机构和设施的安全保护中的应用中南海、各级政府警察机构、广播电视中心、水电站大坝、核电站、大型油库,等等。l 在企业重要区域和设施的安全保护中的应用企业的数据中心、财务系统、技术资料、商务资料等。l 在银行金融系统中的应用银行金融系统对安全防范控制系统有着极高的要求,因此,以安全性能最好的虹
18、膜为特征的智能虹膜身份认证系统有着广泛的应用前景。这些应用可以包括:银行金库,保险箱,ATM自动取款机,信用卡等。有了虹膜识别技术的保护,可以能提高安全系数和客户对银行的可信度,解除用户忘记密码和随身携带大量银行卡的苦恼,而且还可以防止冒领、盗取的事件发生,提供可以跟踪的操作记录信息。l 在海关系统中的应用智能虹膜身份认证可以用来管理航空公司和机场职员进出的限制区域,不仅可以大大减轻机场的身份检验工作,还可有效保障机场和乘客的安全。机场、港口等的通关系统,采用虹膜识别等生物特征识别技术,可以加快通关速度,减少工作人员的工作量,并且可以防止伪造护照等。l 社会保障系统中的应用在社会保障系统中,应
19、用智能虹膜身份认证系统,可以保护养老保险金的领取,为老年人提供方便安全的操作环境。防止老年人因为遗忘密码,随身携带密码,或者因使用简单密码造成的损失。另外还可以杜绝冒领养老保险金的现象,减少国家的损失。l 医疗系统中的应用国内医院的信息化建设已经从医疗管理信息化开始向无纸化数字医院发展,智能虹膜身份认证系统可以全面整合到医院的管理信息系统(HIS)中。通过虹膜身份认证系统设置管理权限,保护病人的隐私。通过该系统,管理治疗计划、护理计划及各类护理文件,减少医疗差错。整合了智能虹膜身份认证系统的管理信息系统,可以提供高度可靠的面向病患的查询系统,增加医院工作的透明度,方便病患查询病例,医疗费用等。
20、智能虹膜身份认证系统可以验证病人身份,例如输血管理,有助于证实寻求公共救援、医疗及其他政府福利或者保险金的人的身份确认。杜绝因冒名顶替而造成的损失。智能虹膜身份认证系统还可以帮助医生实施手术,保证患者的安全,如激光治近视手术中,虹膜定位技术在大幅提高手术精确度的同时,还能够自动识别患者身份和左右眼,完全避免了术中可能存在的拿错病例、写错数据等人为疏忽,进一步提高了手术的安全性。l 在电子商务系统中的应用:智能虹膜身份认证系统为网上银行,网上贸易、电子商务的一系列网络商业行为,提供安全性保障,虹膜识别能够确保使用者是真正的合法用户,从而极大的地提高网上信息的安全性。l 其他应用:门禁控制系统,个
21、人计算机的安全防护, 考勤系统等。2. 虹膜识别技术的市场前景现代生物识别技术始于70年代中期,由于早期的识别设备比较昂贵,因而仅限于安全级别要求较高的原子能实验、生产基地等。现在由于微处理器及各种电子元器件成本不断下降,精度逐渐提高,生物识别系统逐渐应用于商业上的授权控制如门禁、企业考勤管理系统安全认证、政府、军队、银行、社会福利保障、电子商务、安全防务等领域。据国际生物集团(IBG)统计,到2005年底,全球生物认证技术的市场达到22亿美元,并将以每年超过80的速度增长。业内专家估计,未来5年,我国将有近百亿的市场等待着企业去开拓。这几年,我国对公共安全和信息安全越来越重视,对这方面的资金
22、投入显著增加。国家强制要求在城市的各个区域以及每栋商务大楼内安装视频监控系统。上海规划在未来几年内在所有街区上安装几十万个视频监控摄像头,并且在地铁等轨道交通线上安装智能安全识别系统,通过摄像头进行人脸自动识别,来发现可疑分子。图4.1 国外生物特征识别的市场份额在911前后的对比图3.4 20072012年全球生物识别行业市场规模在中国国内市场上,据美国生物识别文摘报道,2005年生物识别产品的销售收入约0.6亿美元,到了2006年增长到约1.1亿美元,其中超过97%为指纹识别产品。作为国内应用最为广泛的生物特征识别技术,指纹识别技术在国内市场有如下特点:1. 厂商多,市场竞争激烈,利润率较
23、低;2. 准确性不高;3. 接触式采集,容易磨损,需要定期清洁,定期更换指纹采集芯片,这会增加用户的成本;4. 平均匹配时间过长导致大数据库系统的响应时间过长;5. 对某些人群存在采集困难(老年人及小孩,先天无指纹或者指纹纹理细微的人; 重体力劳动者容易磨损,煤矿工人等容易污染等)。虹膜识别技术在国内虽然也有一定的应用,但还没有普及开来,主要原因是成本相对来说要高很多,另外采集的不太友好性也阻碍了虹膜识别技术的进一步应用。如果能够解决虹膜识别系统的高成本和采集的不友好性,那么由于与指纹以及人脸识别相比较,虹膜识别具有高得多的准确性和稳定性,匹配速度快(可以容易的应用在大规模用户系统上),虹膜识
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智能虹膜识别身份认证系统产业化项目 中科大.doc 智能 虹膜 识别 身份 认证 系统 产业化 项目 中科大 doc
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2390954.html