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　　前言：對(duì)于生物特征識(shí)別，不管是外行還是內(nèi)行，人們首先想到的問(wèn)題就是：機(jī)器是用什么特征進(jìn)行身份識(shí)別的？什么是生物特征信號(hào)中凸現(xiàn)個(gè)性化差異的本質(zhì)特征？這就是生物識(shí)別的基本的、原理性的問(wèn)題。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題在個(gè)別的生物特征識(shí)別領(lǐng)域得到了共識(shí)。“什么是人臉、虹膜或掌紋圖像的本質(zhì)特征及其有效表達(dá)？”一直沒(méi)有得到和普遍認(rèn)同的回答。
　　
　　這是因?yàn)槊總€(gè)人臉、虹膜和掌紋圖像的特征表達(dá)方法都是基于某種信號(hào)處理方法或者某個(gè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)或者某個(gè)模式識(shí)別的理論，“公說(shuō)公有理，婆說(shuō)婆有理”，大家對(duì)于這些圖像的本質(zhì)特征表達(dá)還沒(méi)有進(jìn)行深入的研究?，F(xiàn)在生物特征表達(dá)領(lǐng)域的流行趨勢(shì)是把各種經(jīng)典的或者新提出的圖像分析方法依次去試，有點(diǎn)撞大運(yùn)的感覺(jué)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根源是大家沒(méi)有基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)，不知道向哪個(gè)方向努力好。由于各種方法各自為“政”，造成生物特征模板的數(shù)據(jù)交換格式難以統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化。例如人臉、虹膜和掌紋的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)只能基于圖像，這是因?yàn)榇蠹艺也坏揭粋€(gè)統(tǒng)一的、的圖像特征表達(dá)方法。
　　
　　相對(duì)于基于特征的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，基于圖像的交換標(biāo)準(zhǔn)在計(jì)算和存儲(chǔ)資源的占用、傳輸速率等多方面都處于下風(fēng)。例如在電子護(hù)照應(yīng)用中，統(tǒng)一格式的生物數(shù)據(jù)都存放在非接觸IC芯片中，在識(shí)別前需要通過(guò)無(wú)線讀卡器從護(hù)照IC中讀出生物數(shù)據(jù)，這時(shí)基于特征的方法比基于圖像的方法快100倍，而且基于圖像的方法還要多一個(gè)特征提取的步驟才能得到用戶護(hù)照中的生物特征。所以不管是對(duì)于研究還是應(yīng)用，生物特征信號(hào)本質(zhì)特征的盡快確定都是重要的。
　　
　　通過(guò)模擬這些生物體神經(jīng)細(xì)胞對(duì)外界視覺(jué)刺激的信息編碼規(guī)則，計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究人員提出了OrdinalMeasures（定序測(cè)量特征）來(lái)表達(dá)圖像內(nèi)容。中科院自動(dòng)化所生物識(shí)別與安全技術(shù)研究中心通過(guò)拓展原始的定序測(cè)量特征的內(nèi)涵，提出了多極子濾波器的概念，建立了虹膜圖像特征表達(dá)的一般框架，證明了虹膜圖像區(qū)域之間的排序測(cè)度特征等價(jià)于虹膜物理表面不同位置反光率之間的大小順序關(guān)系，是獨(dú)立于光照、對(duì)比度等外界因素的虹膜圖像的本質(zhì)特征。
　　
　　在這個(gè)框架下，虹膜特征抽取甚至可以簡(jiǎn)化成簡(jiǎn)單的加減運(yùn)算，成功地解決了虹膜識(shí)別從PC向嵌入式平臺(tái)移植的計(jì)算復(fù)雜性難題。通過(guò)定序測(cè)量特征，研究中心還建立了掌紋圖像特征表達(dá)的一般框架，統(tǒng)一了該領(lǐng)域識(shí)別性能好的三種掌紋識(shí)別方法。并針對(duì)低分辨率掌紋圖像上主線和皺紋線灰度模式特點(diǎn)，提出了新穎的十字架形微分濾波器來(lái)抽取掌紋圖像中的定序測(cè)量特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明新的掌紋識(shí)別方法不僅識(shí)別精度遠(yuǎn)高于主流方法，并且計(jì)算速度比好方法快一倍。