基于特征融合的双模态生物识别方法

周卫斌，王 阳，吉书林

(天津科技大学电子信息与自动化学院，天津 300222)

近年来，信息技术飞速发展、智能设备不断普及，指纹识别[1]、人脸识别[2]、虹膜识别[3]、语音识别[4]等身份识别技术早已应用于日常生活中的各个方面．然而，单模态生物特征识别技术在实际应用中不仅受外部环境的影响，还受自身局限性的影响，极大地限制了其应用场景，降低了身份识别的准确率．例如，指纹破损或者沾水会降低指纹识别的准确率；佩戴口罩会降低人脸识别的准确率；佩戴眼镜会降低虹膜识别的准确率．因此，双模态融合识别对于弥补单一生物特征识别的缺陷、提高身份识别的准确率、增强信息的安全性具有重要意义．相比于三模态、四模态等多模态的生物识别方法[5]，指静脉和人脸的双模态识别不仅减少了计算量、降低了算法复杂度，还使体内生物特征(指静脉)与体外生物特征(人脸)的优势得以互补，打破了单一生物特征识别的应用局限，提高了身份信息的安全性和身份识别的准确率．

双模态生物特征识别技术是融合两种单一生物特征作为新的特征进行识别的方法[6]．指静脉和人脸属于两种不同的生物特征，根据融合发生的位置不同，可分为数据层融合、特征层融合、匹配层融合和决策层融合，如图1所示．

图1 双模态生物特征融合框图 Fig. 1 Block diagram of bimodal biological feature fusion

数据层融合属于最低层次的融合[7]；匹配层融合又称分数层融合，不同样本经匹配层得到与模板库的匹配分数，经过归一化处理后进行匹配分数融合[8]；……