[发明专利]基于舌体特征的身份识别方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种基于舌体特征的身份认证方法及系统，属生物特征识别技术领域。

(二)背景技术

传统的身份鉴别方法主要有三种：一种是基于标识物品的(如身份证)：一种是基于特定知 识的(如密码)；还有一种是标识物品和特定知识两者的结合。这些方法本身有很多缺陷，身 份证可能丢失，也可能被伪造，密码可能忘记，也可能被破解。近年来，基于生物特征识别 的智能身份鉴别技术受到越来越广泛的关注。

生物特征识别(Biometrics)就是利用模式识别、图像处理和计算机视觉的方法对人类本身 所具有的独一无二的生理特征或行为特征(统称为生物特征)进行可靠的、有效的分析和描述， 通过判断这些描述的一致性从而实现自动身份确认的一类技术，通常认为可用来进行鉴别身 份的生物特征包括：指纹，掌纹，虹膜，人脸，手形，耳朵，步态，签名等。

随着生物特征识别技术的广泛应用，已有的生物特征在实际应用中存在的问题逐渐暴露 出来。比如：指纹及掌纹容易磨损且难于进行活体验证；手形，虹膜以及声音签名都易遭到 仿冒；整容及遮挡问题会使人脸识别变得困难。其中如何克服仿冒生物特征带来危害已成为 当前生物特征识别领域的巨大挑战。事实上，安全领域越来越高的要求具备防伪及活体验证 能力的非接触式生物特征类型。为此，寻找一种新的生物特征识别类型显得尤为重要。

经过长期的观察，我们发现人的舌头可以作为一个新的生物特征载体用于人的身份辨别 领域。

入的舌头用于生物特征识别，主要有以下优点：

1)人的舌头具备因人而异的形状，生理纹线(表面沟痕)以及表面纹理。(如图1-15所示)；

2)舌头是人体唯一可外露的内藏器官，可以方便的伸出用于取像、鉴别；

3)根据我们的长期观察，舌头的形状及生理纹线是长期不变的；

4)由于被口腔保护，舌体不易被损伤；

5)舌头的伸缩及无规律的蠕动为活体认证提供了有力的证据，且由于不同人的舌体蠕动 的差异，蠕动特征可以用来作为识别的特征。

人的舌体蠕动用于生物特征识别过程中的活体验证，主要有以下优点：

1)舌体蠕动是一种本能的行为，因而利用这种基于主动行为的活体检测要比基于被动受 激反应的虹膜活体检测更容易被人接受。

2)舌体蠕动是一种不受意识支配的，无规律随机运动，因而难于仿冒。

3)舌体蠕动幅度有限，在采集舌像过程中不会对舌头的整体形状造成很大影响，因而蠕 动对识别的影响可以忽略不计。

4)利用舌头的蠕动的特征进行活体检测，可以使用机器视觉的方法在舌像序列中进行分 析，从而避免了附加硬件设备给整个系统带来的成本上升。

尽管舌头相对于其他生物特征载体有如此多的优越性，但目前国际上对舌体的研究尚局 限于把舌头作为发声及咀嚼器官进行研究，而没有把相关研究把舌头的诸多特征用于生物特 征识别。本发明通过大量实验及相关理论研究，提出了基于舌体的生物特征识别的概念及相 关的方法，为生物特征识别大家庭增添了一个充满活力的新成员。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种融合舌体动态和静态特征用于身份识别以及活体检测的基于 舌体特征的身份识别方法。

本发明的目的是这样实现的：它包括获取舌像序列以及利用舌像序列中舌头蠕动变化作 为活体证据的方法，即将利用舌像序列抽取舌头活体静态特征和舌头蠕动的动态特征相结合 进行活体检测的方法，整个系统分为注册和识别两大模块。舌体动态特征来源于舌体在伸出 口腔后本能的蠕动，舌头的静态特征主要是指舌体三维几何特征，舌体表面沟痕以及舌体表 面纹理。首先本发明利用图像序列记录舌体动态信息，并利用线性降维方法提取内嵌于高维 图像空间的本征低维流形，再利用不同人舌体蠕动图像序列在三维子空间投影位置以及投影 数据分布特点的不同，进行身份识别，动态特征和静态特征的融合采用基于匹配分数级别的 融合，即动态特征与静态特征分别进行匹配，即分别得到相应的匹配分数，然后利用以下公 式加权求得最终匹配分数：S＝w₁S_S+w₂S_D(其中S_S代表静态特征匹配分数，S_D代表动态特 征匹配分数)。

本发明还有这样一些技术特征：