[发明专利]电－生物身份识别方法和设备

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求作为申请号为PCT/US2003/23016的国际专利申请的接续专利的、于2004年11月8日提交的PCT申请号为PCT/IB04/03899的PCT申请的优先权，其中，PCT/US2003/23016号国际专利申请要求于2002年7月29日提交的美国临时申请第60/398,832号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

背景技术

身份识别在生活中的许多方面发挥重要作用，包括自助银行服务、电子商务、电子银行、电子投资、电子数据保护、远程访问资源、电子交易、工作安全性、防盗设备、刑事鉴定、安全门禁、以及工作场所的进入登记。

计算机化的系统通常使用口令和个人身份号码(PIN)来进行用户识别。但是为了确保安全性，需要定期更换口令，这为用户增加了很大的负担。同样，签名验证方法也存在其他缺点，包括伪造和登记欺诈。例如，见Beatson等人发布的第5,892,824号美国专利。

因而，近年来已出现了使用个体的生物现象-生物测定的身份识别系统。期望单独或与其他技术(诸如，智能卡、加密密钥、以及数字签名)一起使用的生物普及到经济和日常生活中的所有方面。

已开发出了多种先进技术来进行生物识别，包括指纹识别、视网膜和虹膜识别、以及语音识别。例如，Shockley等人在第5,534,855号美国专利中概括描述了使用生物数据(诸如指纹)授权个人访问计算机。Scheidt等人在第6,490,680号美国专利中描述了使用生物数据的身份验证。Dulude等人在第6,310,966号美国专利中描述了使用指纹、手掌的几何形状、虹膜和视网膜扫描、以及语音模式作为生物识别验证(biometric authentication certificate)的一部分。Murakami等人在第6,483,929号美国专利中概括描述了用于生物识别的包括红外线辐射的“生理和组织标记(physiological andhistological markers)”。然而，这些类型的技术由于复杂和不友好地获取形式、对环境参数(诸如照明条件和背景噪声)的敏感性、以及高成本而仅能够获得有限的市场。另外，由于复杂的获取步骤，上述技术通常需要有操作员在场。

指纹识别是这一组中沿用已久的、最成熟的技术。但是它存在多个缺点：指纹识别系统不能验证指纹所有者的实际存在，因此容易受骗，从而限制了它的在线应用的适用性；光学传感器是一种成本高并且易碎的设备，通常不适合用于消费者市场；以及系统会受到与犯罪学有关的负面涵义的影响。

视网膜扫描技术的特征在于高性能。然而，其需要高精度的光学传感器，并且由于它们需要变换头部姿势以及对特别敏感的器官-人眼有影响，所以对用户来说不是很友好。光学传感器成本也很高并且易碎。

由于虹膜和脸部识别系统从远处记录图像并且不是强迫性的，所以是用户-友好(user-friedly)的技术。然而，它们需要数字照相设备并且对照明条件、瞳孔大小变化和脸部表情都很敏感。另外，虹膜识别的性能会由于墨镜和隐形眼睛的使用而降低，并且可以通过假冒对面部识别进行欺骗。

语音识别是该组中最用户-友好的技术；然而，它需要低噪声环境并且对包括语调在内的固有可变语音参数非常敏感。此外，现有的传统记录技术可以用于欺骗基于语音的识别系统。

因而，需要可靠、强壮、难以欺骗(在线和离线)、低成本的、用户友好的身份识别技术，其可以单独应用、或者与现有的安全系统相结合。

这些年来，心电图(“ECG”)测量已用于许多不同用途。ECG信号是由心脏产生的电信号并且能够使用通常安装在对象胸部的传统表面电极来拾取(pick up)。ECG信号由表示在每次心跳期间的不同功能阶段的若干个分量构成，并且会根据生成组织(generating tissue)的电定向(electric orientation)而投影(projection)。

由于在心脏组织结构、心脏方向、以及电组织定向(electricaltissue orientation)(它们都会影响从肢体中测量出来的心电信号)中的正规变差(normal variation)，因此个体的心电信号表示出不同的特定对象的细节。许多类型的系统都使用这些特定对象的变差(subject-specific variation)。