近些年來，生物識別技術已進入了高速發展期，并在人社、金融、教育、安防、互聯網等多個領域逐步應用推廣。該書站在歷史角度，回顧了身份認證從古至今的各類方式；站在專業角度，細說了各種生物識別技術的原理、流程、當前的發展階段以及存在的困難；站在行業層面，細說了不同生物識別技術在不同行業中應用的利與弊，總結了應用成功的要點與經驗、應用失敗的原因與教訓，希望能引起相關行業、廣大讀者對生物識別技術的關注，以求促進國家從戰略層面更深入去推廣生物識別技術在各領域，特別是信息惠民工程和智慧城市中的應用。
以故事、名人事跡、標志性事件等各種眾所周知、引人入勝的案例為切入點，以風趣、簡潔、直白、通俗的手法，深入淺出、圖文并茂地描述了各種生物特征識別技術以及生物特征識別產品的發展現狀 。
技術上講，本書是科普性質的讀物，適合于所有讀者，只要是對生物特征識別技術感興趣的讀者都是本書的潛在讀者。
特別推薦從事生物特征識別，有較大應用空間行業(譬如社保、金融、教育、衛生、公安、互聯網等領域)的從業人員閱讀本書，這對于保障信息安全、財產安全都有很大幫助。
邱建華
北京大學工商管理碩士，北京智慧眼科技股份有限公司創始人、董事長，專注于生物特征識別領域10余年，擁有人臉識別、指靜脈識別、指紋識別、聲紋識別等多種生物特征識別技術30余項知識產權，結合大數據技術與移動互聯網技術，致力于推動生物特征識別技術引發的身份認證革命，讓更多的人享受到生物特征識別技術帶來的便利與快捷。同時，立足生物特征識別技術，著力于人工智能領域的研究，是中國人工智能研究者與推動者。
馮敬
高級工程師，全國信息技術標準化技術委員會生物特征識別分技術委員會副秘書長，積極組織TC28/SC37生物特征識別標準化工作，在跟蹤生物特征識別國際標準化進展的同時組織國內產學研用等相關單位規劃我國生物特征識別標準體系。參與制定國家標準40多項，主要包括生物特征識別系列標準、識別卡及測試方法系列標準、RFID系列標準、磁條卡系列標準等。2014年獲得中國標準創新貢獻獎標準項目一等獎，在標準研制和測試技術研究過程中申請發明專利6項、實用新型5項。
郭偉
從事信息安全行業16年，涉及的技術和產品包括智能卡、智能終端、安全攻防、生物識別、移動支付等。2008～2010年擔任SIMALLIANCE OTA工作組主席。2009～2012年擔任中國銀聯外聘專家。先后負責或參與多個安全相關的國家和行業標準制定工作。2009年起在國內最早從事TEE相關工作，負責起草了中國銀聯TEE相關的標準，擁有10余項相關領域的核心專利。關于TEE在智能終端上的應用，主要負責安全相關的程序運行，其中生物特征識別程序(如指紋、虹膜、面部特征等)是主要的保護內容。
周淑娟
中科院沈陽自動化所模式識別與智能系統專業碩士，全國信息技術標準化技術委員會生物特征識別分技術委員會委員，參與制定多個生物特征識別標準，涉及的技術和產品包括人臉識別、指紋識別、指靜脈識別、虹膜識別等，擁有指靜脈識別算法等5項發明專利和多項知識產權。2014年率領北京智慧眼科技股份有限公司指靜脈算法團隊在ICFVR2015 (The ICB-2015 Competition on Finger Vein Recognition全球指靜脈算法挑戰賽)中榮膺全球及時。
目 錄 第1章 無處不在的身份認證... 1
1.1 身份認證的由來... 1
1.1.1 身份認證的起源... 1
1.1.2 身份認證的演化... 1
1.2 身份認證的應用領域... 3
1.2.1 古代身份認證的應用領域... 4
1.2.2 現代身份認證的應用領域... 4
第2章 身份認證的前世今生... 7
2.1 傳統的身份認證方式... 7
2.1.1 靜態密碼... 7
2.1.2 動態密碼... 8
2.1.3 短信密碼... 9
2.1.4 IC卡(智能卡)... 10
2.1.5 USBKey. 11
2.1.6 雙因素密碼... 12
2.2 日趨盛行的生物特征識別... 12
2.2.1 生物特征識別技術的特點... 13
2.2.2 生物特征識別技術的比較... 13
2.2.3 生物特征識別技術的安全性... 17
2.2.4 生物特征識別的市場規模... 17
2.2.5 生物特征識別的發展前景... 19
第3章 打開生物特征識別的魔方... 21
3.1 細說人臉識別的個中奧妙... 21
3.1.1 人臉識別的認知學基礎... 21
3.1.2 人臉識別的優勢和劣勢... 24
3.1.3 人臉識別的發展歷史... 26
3.1.4 人臉識別算法流程... 29
3.1.5 人臉識別的新方向——人工神經網絡與深度學習... 43
3.1.6 人臉識別的率... 57
3.1.7 線上的人臉識別... 60
3.2 道出指靜脈識別的神奇魔力... 61
3.2.1 指靜脈識別技術的由來... 62
3.2.2 指靜脈識別技術是如何完成身份識別的... 63
3.2.2.3 質量判斷... 65
3.2.3 技術特點... 76
3.2.4 指紋的終結者真的到來了嗎？... 78
3.2.5 欣欣向榮的指靜脈市場... 80
3.3 揭開指紋識別的神秘面紗... 83
3.3.1 一個30年前的兇殺案終于告破... 83
3.3.2 指紋識別簡史... 84
3.3.3 探究伴隨一生的指紋... 87
3.3.4 指紋識別如何完成身份認證... 90
3.3.5 你是誰和你是不是誰... 97
3.3.6 讓指紋識別飛起來——加速指紋查找的檢索分類技術... 98
3.3.7 指紋識別有多... 100
3.4 破解虹膜識別的暗藏玄機... 102
3.4.1 姍姍成長的虹膜識別... 104
3.4.2 虹膜識別如何完成身份認證... 104
3.4.3 虹膜識別有何與眾不同... 119
3.4.4 虹膜識別的國內外用武之地... 121
第4章 生物特征識別的魅力展現... 125
4.1 人臉識別為社保基金安全支付保駕護航... 125
4.1.1 社保金領取現狀... 126
4.1.2 社保基金發放存在問題的關鍵性分析... 126
4.1.3 人臉識別技術的應用... 127
4.1.4 應用效果和案例分析... 130
4.2 人臉識別讓“代考”無處遁形... 131
4.2.1 考試管理中存在的問題... 131
4.2.2 現有身份認證方式的不足... 132
4.2.3 人臉識別在考試管理中的應用... 132
4.2.4 考生身份認證系統業務流程... 132
4.2.5 應用效果和案例分析... 134
4.3 手指靜脈識別——保護金融安全的防火墻... 135
4.3.1 安全是金融的生命線... 135
4.3.2 生物特征識別技術在金融領域的應用現狀及趨勢... 137
4.3.3 指靜脈識別在金融設備上大放異彩... 138
4.4 虹膜識別站好門禁考勤的每一班崗... 139
4.4.1 虹膜識別在監獄門禁中的應用... 140
4.4.2 虹膜識別在銀行門禁中的應用... 140
4.4.3 虹膜識別在礦山企業考勤系統中的應用... 142
4.5 生物特征識別技術與移動互聯網的結合... 142
4.5.1 移動互聯網對生物特征識別的需求... 142
4.5.2 移動互聯網生物特征識別應用淺析... 144
第5章 以史為鑒，可以知興替... 148
5.1 人臉識別遇到的尷尬與驚喜... 148
5.1.1 失職的視頻監控與人臉識別... 148
5.1.2 人臉識別在視頻監控中的困難... 149
5.1.3 視頻監控中人臉識別的前景... 149
5.2 指紋識別的挑戰和機遇... 150
5.2.1 指紋不會說謊... 150
5.2.2 誰動了我的指紋... 153
5.2.3 從搖籃到墳墓的公民終身身份管理... 154
5.2.4 敢問路在何方... 156
5.3 虹膜識別為何沒有遍地開花... 158
5.3.1 虹膜識別發展受到的限制... 158
5.3.2 破繭的虹膜識別... 160
5.3.3 物聯網下的虹膜識別應用... 161
第6章 歷史的車輪滾滾向前... 164
6.1 狼來了：移動互聯網開啟新的紀元... 164
6.1.1 移動互聯網浪潮來襲... 164
6.1.2 移動互聯網迫切呼喚身份認證領域的技術創新... 166
6.2 來勢洶涌的身份認證革命... 168
6.3 那些正向我們走來的生物特征識別技術... 169
后記... 173
參考文獻... 175
第3章 打開生物特征識別的魔方說起生物特征識別，人們都會覺得神秘、高科技。其實，往簡單了說，生物特征識別的過程，就是先將生物特征建模、然后進行比對的一個過程；往復雜了說，這是一門涉及到計算機視覺、信息/圖像處理、統計學、計算機科學、機器學習等相關學科的深奧技術。下面，作者將抽絲剝繭，為您打開生物特征識別的魔方。
3.1 細說人臉識別的個中奧妙
人臉識別是生物特征識別領域中最有趣、最活躍的分支，以下內容將介紹人臉識別的認知學基礎，回顧其歷史沿革和變遷，闡述關鍵性的算法，指明其應用前景和發展方向。相信這一段充滿趣味的旅程能讓您感受到生物特征識別領域的無窮奧妙。
3.1.1 人臉識別的認知學基礎識別人臉是人類社會中最平常和普通的任務，如嬰兒在出生不久就能認出父母的臉，成年人之間的結識，演員的分辨等，這些鮮活的例子都是人類感知人臉的典型例證。
對人物面部特征的刻畫是人類藝術中永恒的主題之一。從古埃及的獅身人面像，到文藝復興時期達芬奇的偉大作品——蒙娜麗莎，再到現代藝術中對人臉情緒化和抽象化的描述，無一不說明人類對人臉天生的敏感和審美的價值取向(參見圖3.1)。
為了研究基于計算機的人臉識別，需要考察一下識別人臉的原理。人臉識別的認知學基礎研究始于上世紀60年代，到目前為止已誕生了一系列有趣的成果。研究人員首先注意到人類對于人臉圖案有著超出一般的強烈關注和興趣。圖3.2是1973年美國宇航局火星探測器掃描到的照片，大多數人首先關注的是上面的人臉圖案，盡管這張“人臉”只是火山丘陵和隕石坑的隨機組合而已。
研究表明，人類對于人臉圖案的強烈關注可能并非來自于后天學習，而是人類的視覺系統帶有天生的人臉識別基因。在嬰兒出生的幾個小時內，研究人員就觀察到他們對類似于人臉的模板有著超出一般的興趣[1]。如圖3.3所示，新生嬰兒對于圖3.3(a)的上半部分的興趣遠遠超過下半部分的興趣。另外的研究成果[2]表明，人類的視覺系統對上重下輕的圖案(圖3.3(b)上半部分)關注度遠大于對上輕下重的圖案(圖3.3(b)下半部分)，一種可能的解釋是視覺系統對人臉圖案的強烈興趣也影響了人類對普通圖像的認知和識別。
埃及獅身人面像
蒙克作品《吶喊》第3章 打開生物特征識別的魔方 說起生物特征識別，人們都會覺得神秘、高科技。其實，往簡單了說，生物特征識別的過程，就是先將生物特征建模、然后進行比對的一個過程；往復雜了說，這是一門涉及到計算機視覺、信息/圖像處理、統計學、計算機科學、機器學習等相關學科的深奧技術。下面，作者將抽絲剝繭，為您打開生物特征識別的魔方。
3.1 細說人臉識別的個中奧妙 人臉識別是生物特征識別領域中最有趣、最活躍的分支，以下內容將介紹人臉識別的認知學基礎，回顧其歷史沿革和變遷，闡述關鍵性的算法，指明其應用前景和發展方向。相信這一段充滿趣味的旅程能讓您感受到生物特征識別領域的無窮奧妙。
3.1.1 人臉識別的認知學基礎 識別人臉是人類社會中最平常和普通的任務，如嬰兒在出生不久就能認出父母的臉，成年人之間的結識，演員的分辨等，這些鮮活的例子都是人類感知人臉的典型例證。
對人物面部特征的刻畫是人類藝術中永恒的主題之一。從古埃及的獅身人面像，到文藝復興時期達芬奇的偉大作品——蒙娜麗莎，再到現代藝術中對人臉情緒化和抽象化的描述，無一不說明人類對人臉天生的敏感和審美的價值取向(參見圖3.1)。
為了研究基于計算機的人臉識別，需要考察一下識別人臉的原理。人臉識別的認知學基礎研究始于上世紀60年代，到目前為止已誕生了一系列有趣的成果。研究人員首先注意到人類對于人臉圖案有著超出一般的強烈關注和興趣。圖3.2是1973年美國宇航局火星探測器掃描到的照片，大多數人首先關注的是上面的人臉圖案，盡管這張“人臉”只是火山丘陵和隕石坑的隨機組合而已。
研究表明，人類對于人臉圖案的強烈關注可能并非來自于后天學習，而是人類的視覺系統帶有天生的人臉識別基因。在嬰兒出生的幾個小時內，研究人員就觀察到他們對類似于人臉的模板有著超出一般的興趣[1]。如圖3.3所示，新生嬰兒對于圖3.3(a)的上半部分的興趣遠遠超過下半部分的興趣。另外的研究成果[2]表明，人類的視覺系統對上重下輕的圖案(圖3.3(b)上半部分)關注度遠大于對上輕下重的圖案(圖3.3(b)下半部分)，一種可能的解釋是視覺系統對人臉圖案的強烈興趣也影響了人類對普通圖像的認知和識別。
埃及獅身人面像
