面向指静脉识别的模板保护和仿冒检测研究

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指静脉识别因其显著的优势近年来逐渐成为研究热点。然而,目前指静脉识别系统大多都直接存储指静脉原始模板,一旦攻击者通过一定不法操作攻击了系统的数据库,由于生物特征的特殊性,模板的丢失会对用户造成严重的隐私侵犯。此外,丢失的模板极有可能会被攻击者作为系统仿冒攻击的工具,造成严重的系统安全风险。针对这些安全性的问题,本文对指静脉模板保护和仿冒检测算法进行了研究,并做了如下工作。(1)目前的指静脉模板保护算法难以同时满足模板在安全性能、识别性能、多样性等方面的特性。为了平衡这些需求,本文在混沌映射的理论基础上提出一种指静脉模板保护算法。该算法利用混沌映射与密码学相似的特性,将其参数作为系统密钥,密钥空间较大。最后,模板的识别在加密域中完成。仿真结果表明,与现有的算法相比,本文算法的安全性能提升,模板保护后系统的识别性能稳定,在密钥丢失情况下也能满足模板的多样性需求。(2)针对采用单一的纹理特征进行指静脉仿冒检测性能不高的问题,本文提出一种基于多特征融合的指静脉仿冒检测算法。该算法加权融合真伪指静脉图像间存在差异性的噪声特征和模糊特征,并采用粒子群算法对多特征进行权值寻优,以提高仿冒检测性能。同时,为了丰富实验仿真环境,在公开的真伪指静脉数据库以外,自建一个新的数据库用于算法评估。仿真结果表明,本文的算法在多特征融合后仿冒检测性能提升,与现有的算法相比,在公开和自建数据库上都能实现有效的检测,检测性能提高。
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