近些年来，生物识别技术已进入了高速发展期，并在人社、金融、教育、安防、互联网等多个领域逐步应用推广。该书站在历史角度，回顾了身份认证从古至今的各类方式；站在专业角度，细说了各种生物识别技术的原理、流程、当前的发展阶段以及存在的困难；站在行业层面，细说了不同生物识别技术在不同行业中应用的利与弊，总结了应用成功的要点与经验、应用失败的原因与教训，希望能引起相关行业、广大读者对生物识别技术的关注，以求促进国家从战略层面更深入去推广生物识别技术在各领域，特别是信息惠民工程和智慧城市中的应用。
以故事、名人事迹、标志性事件等各种众所周知、引人入胜的案例为切入点，以风趣、简洁、直白、通俗的手法，深入浅出、图文并茂地描述了各种生物特征识别技术以及生物特征识别产品的发展现状 。
技术上讲，本书是科普性质的读物，适合于所有读者，只要是对生物特征识别技术感兴趣的读者都是本书的潜在读者。
特别推荐从事生物特征识别，有较大应用空间行业(譬如社保、金融、教育、卫生、公安、互联网等领域)的从业人员阅读本书，这对于保障信息安全、财产安全都有很大帮助。
邱建华
北京大学工商管理硕士，北京智慧眼科技股份有限公司创始人、董事长，专注于生物特征识别领域10余年，拥有人脸识别、指静脉识别、指纹识别、声纹识别等多种生物特征识别技术30余项知识产权，结合大数据技术与移动互联网技术，致力于推动生物特征识别技术引发的身份认证革命，让更多的人享受到生物特征识别技术带来的便利与快捷。同时，立足生物特征识别技术，着力于人工智能领域的研究，是中国人工智能研究者与推动者。
冯敬
高级工程师，全国信息技术标准化技术委员会生物特征识别分技术委员会副秘书长，积极组织TC28/SC37生物特征识别标准化工作，在跟踪生物特征识别国际标准化进展的同时组织国内产学研用等相关单位规划我国生物特征识别标准体系。参与制定国家标准40多项，主要包括生物特征识别系列标准、识别卡及测试方法系列标准、RFID系列标准、磁条卡系列标准等。2014年获得中国标准创新贡献奖标准项目一等奖，在标准研制和测试技术研究过程中申请发明专利6项、实用新型5项。
郭伟
从事信息安全行业16年，涉及的技术和产品包括智能卡、智能终端、安全攻防、生物识别、移动支付等。2008～2010年担任SIMALLIANCE OTA工作组主席。2009～2012年担任中国银联外聘专家。先后负责或参与多个安全相关的国家和行业标准制定工作。2009年起在国内最早从事TEE相关工作，负责起草了中国银联TEE相关的标准，拥有10余项相关领域的核心专利。关于TEE在智能终端上的应用，主要负责安全相关的程序运行，其中生物特征识别程序(如指纹、虹膜、面部特征等)是主要的保护内容。
周淑娟
中科院沈阳自动化所模式识别与智能系统专业硕士，全国信息技术标准化技术委员会生物特征识别分技术委员会委员，参与制定多个生物特征识别标准，涉及的技术和产品包括人脸识别、指纹识别、指静脉识别、虹膜识别等，拥有指静脉识别算法等5项发明专利和多项知识产权。2014年率领北京智慧眼科技股份有限公司指静脉算法团队在ICFVR2015 (The ICB-2015 Competition on Finger Vein Recognition全球指静脉算法挑战赛)中荣膺全球及时。
目 录 第1章 无处不在的身份认证... 1
1.1 身份认证的由来... 1
1.1.1 身份认证的起源... 1
1.1.2 身份认证的演化... 1
1.2 身份认证的应用领域... 3
1.2.1 古代身份认证的应用领域... 4
1.2.2 现代身份认证的应用领域... 4
第2章 身份认证的前世今生... 7
2.1 传统的身份认证方式... 7
2.1.1 静态密码... 7
2.1.2 动态密码... 8
2.1.3 短信密码... 9
2.1.4 IC卡(智能卡)... 10
2.1.5 USBKey. 11
2.1.6 双因素密码... 12
2.2 日趋盛行的生物特征识别... 12
2.2.1 生物特征识别技术的特点... 13
2.2.2 生物特征识别技术的比较... 13
2.2.3 生物特征识别技术的安全性... 17
2.2.4 生物特征识别的市场规模... 17
2.2.5 生物特征识别的发展前景... 19
第3章 打开生物特征识别的魔方... 21
3.1 细说人脸识别的个中奥妙... 21
3.1.1 人脸识别的认知学基础... 21
3.1.2 人脸识别的优势和劣势... 24
3.1.3 人脸识别的发展历史... 26
3.1.4 人脸识别算法流程... 29
3.1.5 人脸识别的新方向——人工神经网络与深度学习... 43
3.1.6 人脸识别的率... 57
3.1.7 线上的人脸识别... 60
3.2 道出指静脉识别的神奇魔力... 61
3.2.1 指静脉识别技术的由来... 62
3.2.2 指静脉识别技术是如何完成身份识别的... 63
3.2.2.3 质量判断... 65
3.2.3 技术特点... 76
3.2.4 指纹的终结者真的到来了吗？... 78
3.2.5 欣欣向荣的指静脉市场... 80
3.3 揭开指纹识别的神秘面纱... 83
3.3.1 一个30年前的凶杀案终于告破... 83
3.3.2 指纹识别简史... 84
3.3.3 探究伴随一生的指纹... 87
3.3.4 指纹识别如何完成身份认证... 90
3.3.5 你是谁和你是不是谁... 97
3.3.6 让指纹识别飞起来——加速指纹查找的检索分类技术... 98
3.3.7 指纹识别有多... 100
3.4 破解虹膜识别的暗藏玄机... 102
3.4.1 姗姗成长的虹膜识别... 104
3.4.2 虹膜识别如何完成身份认证... 104
3.4.3 虹膜识别有何与众不同... 119
3.4.4 虹膜识别的国内外用武之地... 121
第4章 生物特征识别的魅力展现... 125
4.1 人脸识别为社保基金安全支付保驾护航... 125
4.1.1 社保金领取现状... 126
4.1.2 社保基金发放存在问题的关键性分析... 126
4.1.3 人脸识别技术的应用... 127
4.1.4 应用效果和案例分析... 130
4.2 人脸识别让“代考”无处遁形... 131
4.2.1 考试管理中存在的问题... 131
4.2.2 现有身份认证方式的不足... 132
4.2.3 人脸识别在考试管理中的应用... 132
4.2.4 考生身份认证系统业务流程... 132
4.2.5 应用效果和案例分析... 134
4.3 手指静脉识别——保护金融安全的防火墙... 135
4.3.1 安全是金融的生命线... 135
4.3.2 生物特征识别技术在金融领域的应用现状及趋势... 137
4.3.3 指静脉识别在金融设备上大放异彩... 138
4.4 虹膜识别站好门禁考勤的每一班岗... 139
4.4.1 虹膜识别在监狱门禁中的应用... 140
4.4.2 虹膜识别在银行门禁中的应用... 140
4.4.3 虹膜识别在矿山企业考勤系统中的应用... 142
4.5 生物特征识别技术与移动互联网的结合... 142
4.5.1 移动互联网对生物特征识别的需求... 142
4.5.2 移动互联网生物特征识别应用浅析... 144
第5章 以史为鉴，可以知兴替... 148
5.1 人脸识别遇到的尴尬与惊喜... 148
5.1.1 失职的视频监控与人脸识别... 148
5.1.2 人脸识别在视频监控中的困难... 149
5.1.3 视频监控中人脸识别的前景... 149
5.2 指纹识别的挑战和机遇... 150
5.2.1 指纹不会说谎... 150
5.2.2 谁动了我的指纹... 153
5.2.3 从摇篮到坟墓的公民终身身份管理... 154
5.2.4 敢问路在何方... 156
5.3 虹膜识别为何没有遍地开花... 158
5.3.1 虹膜识别发展受到的限制... 158
5.3.2 破茧的虹膜识别... 160
5.3.3 物联网下的虹膜识别应用... 161
第6章 历史的车轮滚滚向前... 164
6.1 狼来了：移动互联网开启新的纪元... 164
6.1.1 移动互联网浪潮来袭... 164
6.1.2 移动互联网迫切呼唤身份认证领域的技术创新... 166
6.2 来势汹涌的身份认证革命... 168
6.3 那些正向我们走来的生物特征识别技术... 169
后记... 173
参考文献... 175
第3章 打开生物特征识别的魔方说起生物特征识别，人们都会觉得神秘、高科技。其实，往简单了说，生物特征识别的过程，就是先将生物特征建模、然后进行比对的一个过程；往复杂了说，这是一门涉及到计算机视觉、信息/图像处理、统计学、计算机科学、机器学习等相关学科的深奥技术。下面，作者将抽丝剥茧，为您打开生物特征识别的魔方。
3.1 细说人脸识别的个中奥妙
人脸识别是生物特征识别领域中最有趣、最活跃的分支，以下内容将介绍人脸识别的认知学基础，回顾其历史沿革和变迁，阐述关键性的算法，指明其应用前景和发展方向。相信这一段充满趣味的旅程能让您感受到生物特征识别领域的无穷奥妙。
3.1.1 人脸识别的认知学基础识别人脸是人类社会中最平常和普通的任务，如婴儿在出生不久就能认出父母的脸，成年人之间的结识，演员的分辨等，这些鲜活的例子都是人类感知人脸的典型例证。
对人物面部特征的刻画是人类艺术中永恒的主题之一。从古埃及的狮身人面像，到文艺复兴时期达芬奇的伟大作品——蒙娜丽莎，再到现代艺术中对人脸情绪化和抽象化的描述，无一不说明人类对人脸天生的敏感和审美的价值取向(参见图3.1)。
为了研究基于计算机的人脸识别，需要考察一下识别人脸的原理。人脸识别的认知学基础研究始于上世纪60年代，到目前为止已诞生了一系列有趣的成果。研究人员首先注意到人类对于人脸图案有着超出一般的强烈关注和兴趣。图3.2是1973年美国宇航局火星探测器扫描到的照片，大多数人首先关注的是上面的人脸图案，尽管这张“人脸”只是火山丘陵和陨石坑的随机组合而已。
研究表明，人类对于人脸图案的强烈关注可能并非来自于后天学习，而是人类的视觉系统带有天生的人脸识别基因。在婴儿出生的几个小时内，研究人员就观察到他们对类似于人脸的模板有着超出一般的兴趣[1]。如图3.3所示，新生婴儿对于图3.3(a)的上半部分的兴趣远远超过下半部分的兴趣。另外的研究成果[2]表明，人类的视觉系统对上重下轻的图案(图3.3(b)上半部分)关注度远大于对上轻下重的图案(图3.3(b)下半部分)，一种可能的解释是视觉系统对人脸图案的强烈兴趣也影响了人类对普通图像的认知和识别。
埃及狮身人面像
蒙克作品《呐喊》第3章 打开生物特征识别的魔方 说起生物特征识别，人们都会觉得神秘、高科技。其实，往简单了说，生物特征识别的过程，就是先将生物特征建模、然后进行比对的一个过程；往复杂了说，这是一门涉及到计算机视觉、信息/图像处理、统计学、计算机科学、机器学习等相关学科的深奥技术。下面，作者将抽丝剥茧，为您打开生物特征识别的魔方。
3.1 细说人脸识别的个中奥妙 人脸识别是生物特征识别领域中最有趣、最活跃的分支，以下内容将介绍人脸识别的认知学基础，回顾其历史沿革和变迁，阐述关键性的算法，指明其应用前景和发展方向。相信这一段充满趣味的旅程能让您感受到生物特征识别领域的无穷奥妙。
3.1.1 人脸识别的认知学基础 识别人脸是人类社会中最平常和普通的任务，如婴儿在出生不久就能认出父母的脸，成年人之间的结识，演员的分辨等，这些鲜活的例子都是人类感知人脸的典型例证。
对人物面部特征的刻画是人类艺术中永恒的主题之一。从古埃及的狮身人面像，到文艺复兴时期达芬奇的伟大作品——蒙娜丽莎，再到现代艺术中对人脸情绪化和抽象化的描述，无一不说明人类对人脸天生的敏感和审美的价值取向(参见图3.1)。
为了研究基于计算机的人脸识别，需要考察一下识别人脸的原理。人脸识别的认知学基础研究始于上世纪60年代，到目前为止已诞生了一系列有趣的成果。研究人员首先注意到人类对于人脸图案有着超出一般的强烈关注和兴趣。图3.2是1973年美国宇航局火星探测器扫描到的照片，大多数人首先关注的是上面的人脸图案，尽管这张“人脸”只是火山丘陵和陨石坑的随机组合而已。
研究表明，人类对于人脸图案的强烈关注可能并非来自于后天学习，而是人类的视觉系统带有天生的人脸识别基因。在婴儿出生的几个小时内，研究人员就观察到他们对类似于人脸的模板有着超出一般的兴趣[1]。如图3.3所示，新生婴儿对于图3.3(a)的上半部分的兴趣远远超过下半部分的兴趣。另外的研究成果[2]表明，人类的视觉系统对上重下轻的图案(图3.3(b)上半部分)关注度远大于对上轻下重的图案(图3.3(b)下半部分)，一种可能的解释是视觉系统对人脸图案的强烈兴趣也影响了人类对普通图像的认知和识别。
埃及狮身人面像
