[發(fā)明專利]一種生物特征識別算法的跑批檢驗方法

有效

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• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111639298B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張烜;趙國棟;梁潤淇;李學雙
• 申請（專利權(quán)）人: 圣點世紀科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F21/32
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 王桂名

本發(fā)明涉及一種生物特征識別算法的跑批檢驗方法，包括：采集多個個體生物的特征元素；采用生物特征識別算法對個體內(nèi)的特征元素進行跑批比對，統(tǒng)計失敗因素和各項失敗因素的數(shù)量，計算通過率及各項失敗因素失敗率；對個體間的特征元素進行跑批比對，計算次數(shù)誤識率和個體誤識率，進一步計算結(jié)合誤識率；基于各項失敗因素的數(shù)量、通過率、各項失敗因素失敗率、次數(shù)誤識率、個體誤識率以及結(jié)合誤識率判斷生物特征識別算法的優(yōu)劣。本發(fā)明可以避免因為個體內(nèi)元素數(shù)量變化導致的誤識率評估算法失真的情況，準確地評估算法的性能，降低個體內(nèi)特征元素數(shù)量因素對誤識率統(tǒng)計的影響，本發(fā)明還統(tǒng)計了各因素失敗比例，從而提供算法優(yōu)化方向，為后續(xù)研發(fā)和優(yōu)化起指導的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信息安全中的生物特征識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物特征識別算法的跑批檢驗方法。

背景技術(shù)

生物特征識別技術(shù)是一種根據(jù)人體特有的生物特征作為信息識別的技術(shù)，其中涉及到計算機、生物傳感、光學、統(tǒng)計等各個學科原理，其中包括有指紋識別、指靜脈識別、人臉識別、虹膜識別、聲音識別等等識別技術(shù)。生物識別技術(shù)廣泛應用于銀行、教育、安檢、軍工、生活等各個領(lǐng)域。以指紋識別和指靜脈識別為例，專利號為CN109583279A的發(fā)明專利公開了一種指紋和指靜脈聯(lián)合識別算法，首先利用基于指紋特征點局部周圍點相對位置方向場相似度算法，檢索出N個候選用戶，基于特征點和二值圖像結(jié)合的手指靜脈識別方法來進行匹配。實驗表明，基于指紋特征點局部周圍點相對位置方向場相似度算法，該算法穩(wěn)定性好，抗干擾能力強，檢索速度快?；谔卣鼽c和二值圖像結(jié)合的手指靜脈識別算法穩(wěn)定。在誤識率一定情況下，指紋和指靜脈聯(lián)合識別算法在識別性能明顯高于傳統(tǒng)的指紋和指靜脈單模識別算法；而且在識別效率上也得到了顯著的提高。

隨著時代需求，生物識別行業(yè)得到飛速發(fā)展。在研發(fā)、優(yōu)化算法過程中，跑批測試環(huán)節(jié)是必不可少的，其中測試指標是評估算法性能的指標，誤識率是最主要的評估指標之一?，F(xiàn)有的誤識率統(tǒng)計方法是基于ROC曲線進行統(tǒng)計的。該方法以包含大量生物特征元素的數(shù)據(jù)庫進行比對(即跑批)，統(tǒng)計錯誤接受次數(shù)的比率的方法。一般情況下，這些生物特征數(shù)據(jù)庫中包含了一定數(shù)量的個體，每個個體下包含等數(shù)量的特征元素，經(jīng)過數(shù)據(jù)批量比對，將個體間比對的總次數(shù)作為分母，錯誤接受的比對次數(shù)作為分子，兩者相比得到誤識率，該方法的局限性存在于個體的數(shù)量和個體內(nèi)的特征元素數(shù)量的不同，導致誤識率的差異，從而誤識率指標失去了作為算法評估標準的意義；另外，目前跑批時，個體內(nèi)進行比對，僅對成功比對次數(shù)做通過率統(tǒng)計，并未對失敗因素分析。

舉例說明：假設(shè)A、B兩家指紋識別公司，分別測試各自公司的算法，A公司的數(shù)據(jù)庫包含9指，每指35幅指紋圖像，進行跑批，個體間兩兩指紋相比對，不重復比對總次數(shù)為9*35*8*35*0.5＝44100次，B公司的數(shù)據(jù)庫包含50指，每指6幅指紋圖像，不重復比對次數(shù)為50*6*49*6*0.5＝44100次。假設(shè)兩家公司的算法錯誤接受次數(shù)都是1次，那么誤識率都為1/44100。由此得出，雖然誤識率一樣，但是由于A公司和B公司的跑批數(shù)據(jù)量并不一致，所以無法證明兩家公司的算法誤識性能是一致的。另外，當個體數(shù)量不變，僅增加個體內(nèi)特征元素數(shù)量也會不科學的降低誤識率，讀者可根據(jù)舉例中的計算方式自行測試。

所以不科學地增加數(shù)據(jù)數(shù)量跑批，或通過保持個體數(shù)量不變單純提高個體內(nèi)特征元素數(shù)量的方式跑批，從而降低誤識率(即增大了誤識率的計算分母)，都會使算法性能評估“虛高”。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對在傳統(tǒng)跑批檢測方法中，由于個體的數(shù)量和個體內(nèi)的特征元素數(shù)量的不同，導致誤識率的差異，從而誤識率指標失去了作為算法評估標準的意義以及傳統(tǒng)跑批檢測僅對成功比對次數(shù)做通過率統(tǒng)計，并未對失敗因素分析的問題，提出一種生物特征識別算法的跑批檢驗方法。

為了達到目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明涉及一種生物特征識別算法的跑批檢驗方法，包括以下步驟：

1)使用生物識別設(shè)備采集多個個體生物的特征元素；