导航:首页 > 生物信息 > 纹理信息怎么估测生物量

纹理信息怎么估测生物量

发布时间:2022-11-18 11:22:51

① 草坪草如何测生物量

地面实测法和遥感估测法。

1、地面实测法

主要是沿用“一把剪刀、一杆秤”的传统“样方法”测定。该方法虽然具有测量精度高,测量结果可靠等优点,但在测量过程中,费时、费力,不适合大范围草地植物种群地上生物量的监测。

同时,地面实测法由于每次将样方内植物刈割,对草地具有一定破坏性,故无法对草地植物种群地上生物量进行连续性和长期性的动态监测。

2、遥感估测法

是基于卫星遥感数字图像或航空遥感图像,以植物叶面在可见光及红外波段的强吸收或强反射为基础,利用遥感植被指数,结合地面调查数据和遥感图像处理系统,构建地上生物量统计模型,

实现地上总生物量的动态监测,可用于较大范围的草地总生物量监测。但遥感估测法不能评估草地植物种群地上生物量,且其测量草地总生物量的精度低。

草坪草大部分是禾本科草本植物,它们具有以下共同特点:

1、草坪草叶多而小,细长且多直立。大多数草坪草为下繁草营养生长旺盛,营养体主要由叶组成。细小而密生的叶片有利于形成地毯状草坪,直立而细小的叶片有利于光线透射到草坪的下层叶片,因而在高密度时下层叶片也很少发生黄化和枯死的现象。

2、草坪草的绿色是草坪草最重要的特征之一,优良的草坪草应枝叶翠绿,绿色均一,且绿期长。一般优良冷季型草坪草绿色期在200天以上,优良的暖季型草坪绿色期在250天以上。

3、草坪草地上部生长点低,并且有坚韧叶鞘的多重保护。这样修剪、滚压和践踏,对草坪草的危害小,利于分枝和不定根的生长,而且有利于越冬。

② 如何估测灌木林地的生物量

用样方法 样方大小一般为一平方米的正方形为宜 如果种群个数较少 样方面积可适当的扩大 常用的样方法为五点取样和等距取样 取样的关键是要随机 不要有主观因素

③ 用ENVI软件怎么计算纹理特征值怎么提取纹理特征这两部分的具体步骤是

ENVI->Filter->Texture->occurrence ->measures
打开了一个对话框,open按钮选择要处理的图像。加载图像后点击OK
又出现了一个对话框。选择计算纹理参数类型。有均值,协方差,熵,等等。
我的理解计算纹理特征值和提取纹理特征值没啥区别,有问题请补充,一起讨论。

④ 为什么有太阳黑洞

太阳黑洞?!
太阳黑子吧?

在太阳的光球层上,有一些旋涡状的气流,像是一个浅盘,中间下凹,看起来是黑色的,这些旋涡状气流就是太阳黑子。黑子本身并不黑,之所以看得黑是因为比起光球来,它的温度要低一、二千度,在更加明亮的光球衬托下,它就成为看起来像是没有什么亮光的、暗黑的黑子了。
太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动,是太阳活动中最基本,最明显的活动现象。一般认为,太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡,温度大约为4500摄氏度。因为比太阳的光球层表面温度要低,所以看上去像一些深暗色的斑点。太阳黑子很少单独活动。常常成群出现。
黑子是由本影和半影构成的,本影就是特别黑的部分,半影不太黑,是由许多纤维状纹理组成的,具有旋涡状结构。当大黑子群具有旋涡结构时,就预示着太阳上将有剧烈的变化。人类发现太阳黑子活动已经有几千年了。黑子的活动周期为11.2年。届时会对地球的磁场和各类电子产品和电器产生损害。在开始的4年左右时间里,黑子不断产生,越来越多,活动加剧,在黑子数达到极大的那一年,称为太阳活动峰年。在随后的7年左右时间里,黑子活动逐渐减弱,黑子也越来越少,黑子数极小的那一年,称为太阳活动谷年。国际上规定,从1755年起算的黑子周期为第一周,然后顺序排列。1999年开始为第23周。
太阳耀斑
1859年9月1日,两位英国的天文学家分别用高倍望远镜观察太阳。他们同时在一大群形态复杂的黑子群附近,看到了一大片明亮的闪光发射出耀眼的光芒。这片光掠过黑子群,亮度缓慢减弱,直至消失。这就是太阳上最为强烈的活动现象——耀斑。由于这次耀斑特别强大,在白光中也可以见到,所以又叫“白光耀斑”。白光耀斑是极罕见的,它仅仅在太阳活动高峰时才有可能出现。耀斑一般只存在几分钟,个别耀斑能长达几小时。在耀斑出现时要释放大量的能量。一个特大的耀斑释放的总能量高达1026焦耳,相当于100亿颗百万吨级氢弹爆炸的总能量。耀斑是先在日冕低层开始爆发的,后来下降传到色球。用色球望远镜观测到的是后来的耀斑,或称为次级耀斑。
耀斑按面积分为4级,由1级至4级逐渐增强,小于1级的称亚耀斑。耀斑的显着特征是辐射的品种繁多,不仅有可见光,还有射电波、紫外线、红外线、x射线和伽玛射线。耀斑向外辐射出的大量紫外线、x射线等,到达地球之后,就会严重干扰电离层对电波的吸收和反射作用,使得部分或全部短波无线电波被吸收掉,短波衰弱甚至完全中断。
[编辑本段]黑子特性
太阳黑子产生的带电离子,可以破坏地球高空的电离层,使大气发生异常,还会干扰地球磁场,从而使电讯中断
一个发展完全的黑子由较暗的核和周围较亮的部分构成,中间凹陷大约500千米。黑子经常成对或成群出现,其中由两个主要的黑子组成的居多。位于西面的叫做“前导黑子”,位于东面的叫做“后随黑子”。一个小黑子大约有1000千米,而一个大黑子则可达20万千米。
太阳黑子的形成与太阳磁场有密切的关系。但是他到底是如何形成的,天文学家对这个问题还没有找到确切的答案。不过科学家推测,极有可能是强烈的磁场改变了某片区域的物质结构,从而使太阳内部的光和热不能有效地到达表面,形成了这样的“低温区”。黑子越多可能说明太阳越老(近年发现红矮星上黑子占据表面的一半,详见中国<天文爱好者>2005年第三期),可能也是所有恒星寿命的一般特征,黑子可能是太阳的核废料(如人类核反应堆的核废料),约11年出现一次可能是黑子在太阳里面和表面的上下翻动一次造成的(如元宵在锅里被煮得上下翻动),黑子温度较低应该也是废料的一个证明(如煤炉中的炭灰在一般情况下不能再产生高温),黑子附近的周边应该比太阳正常的地方温度高一些(此消彼长的原因),黑子向低纬度运动是因为太阳密度小和自转的原因,就像地球上的大陆版块向低纬度运动一样,有黑子的地方存在凹陷500千米可能是温度低而不再膨胀的原因,另外,不是磁场影响了黑子而是黑子影响了磁场,这一点特别重要。
观测历史
世界上最早的太阳黑子的记录是中国公元前140年前后成书的《淮南子》中记载的。《汉书·五行志》中对前28年出现的黑子记载则更为详尽。
1840年代德国的一位业余天文学家发现了太阳黑子10-11年的周期变化规律。通过长期的观测,人们还发现太阳黑子在日面上的活动随时间变化的纬度分布也有规律性。一开始,几乎所有的黑子都分布在±30°的纬度内,太阳活动剧烈时,它往往出现在±15处 ,并逐步向低纬度区移动 ,在±8°处消失。在上一个周期的黑子还没有完全消失时,下一个周期的黑子又出现在±30°纬度附近。如果以黑子的纬度为纵坐标,以时间为横坐标,绘出的黑子分布图很像蝴蝶,因而称作蝴蝶图。许多专家对蝴蝶图的含义进行了研究,但是直到现在还没有确定的结论。
太阳黑子的周期性
天文学家对黑子ê活动从1755年开始标号统计,规定太阳黑子的平均活动周期为11.2年。黑子最少的年份为一个周期的开始年,称作“太阳活动极小年”,黑子最多的年份则称做“活动极大年”。
太阳黑子对地球的影响
太阳是地球上光和热的源泉,它的一举一动,都会对地球产生各种各样的影响。黑子既然是太阳上物质的一种激烈的活动现象,所以对地球的影响很明显。
当太阳上有大群黑子出现的时候,地球上的指南针会乱抖动,不能正确地指示方向;平时很善于识别方向的信鸽会迷路;无线电通讯也会受到严重阻碍,甚至会突然中断一段时间,这些反常现象将会对飞机、轮船和人造卫星的安全航行、还有电视传真等等方面造成很大的威胁。
黑子还会引起地球上气候的变化。 100多年以前,一位瑞士的天文学家就发现,黑子多的时候地球上气候干燥,农业丰收;黑子少的时候气候潮湿,暴雨成灾。我国的着名科学家竺可桢也研究出来,凡是中国古代书上对黑子记载得多的世纪,也是中国范围内特别寒冷的冬天出现得多的世纪。还有人统计了一些地区降雨量的变化情况,发现这种变化也是每过11年重复一遍,很可能也跟黑子数目的增减有关系。
研究地震的科学工作者发现,太阳黑子数目增多的时候,地球上的地震也多。地震次数的多少,也有大约11年左右的周期性。
植物学家也发现,树木的生长情况也随太阳活动的11年周期而变化。黑子多的年份树木生长得快;黑子少的年份就生长得慢。
更有趣的是,黑子数目的变化甚至还会影响到我们的身体,人体血液中白血球数目的变化也有11年的周期性。
关于太阳黑子,中国有世界上最早的观测记录。大约在公元前140年前的《淮南子》一书中就有“日中有踆乌”的记述。现今世界公认的最早的太阳黑子记事,是载于《汉书·五行志》中的河平元年(公元前28年)三月出现的太阳黑子:“河平元年……三月己未,日出黄,有黑气大如钱,居日中央。”这一记录将黑子出现的时间与位置都叙述得详细清楚。欧洲关于太阳黑子纪事的最早时间是公元807年8月,当时还被误认为是水星凌日的现象,直到意大利天文学家伽利略1660年发明天文望远镜后,才确认黑子是确实存在的。而在此之前,我国历史上已有关于黑子的101次记录,这些记录不但有时间,还有形状、大小、位置以及变化情况等等。难怪美国天文学家海尔会赞叹道:“中国古代观测天象,如此精勤,实属惊人。他们观测日斑,比西方早约2000年,历史上记载不绝,并且都很正确可信。”
人在太阳黑子活动高峰期为什么容易患病
我们知道,太阳表面温度是不一样的,有的地方温度高,有的地方温度低。当太阳中心区域的温度比周围区域低1500°左右时,这个区域看上去就比周围区域暗,如同一个光亮的圆面上出现斑斑点点的黑色斑点,人们就称它为“太阳黑子”
太阳黑子的数量有时多,有时少,其变化是很有规律的,一般每11年为一个周期。据记载,在1173~1976年的803年间,流行行大感冒发生过56次,且都出现在太阳黑子活动极大的年份。太阳黑子活动高峰时,心肌梗死的病人数量也激剧增加。
为什么太阳黑子活动高峰时,患病人数会增加呢?原来黑子活动高峰时,太阳会发射出大量的高能粒子流与X射线,并引起地球磁暴现象。它们破坏地球上空的大气层,使气候出现异常,致使地球上的微生物大量繁殖,为疾病流行创造了条件。另一个方面,太阳黑子频繁活动会引起生物体内物质发生强烈电离。例如紫外线剧增,会引起感冒病毒细胞中遗传因子变异,并发生突变性的遗传,产生一种感染力很强而人体对它却有免疫力的亚型流感病毒。这种病毒一但通过空气或水等媒介传播开去,就会酿成来势凶猛的流行性感冒。
科学家们还发现,在太阳黑子活动极大的年份里,致病细菌的毒性会加剧,它们进入了体后能直接影响人体的生理、生化过程,也影响病程。所以,当黑子数量达高峰期时,要及早预防疾病的大流行。

⑤ DNA亲子鉴定的操作步骤是怎样的

鉴定步骤
DNA亲子鉴定实验操作步骤如下:
第一步:DNA提取
把样本细胞核中所含有DNA提取出来,然后进行一定的纯化,化除样本中的杂质。
第二步:PCR扩增
PCR的中文名为聚合酶链式反应,简单的说,PCR扩增这一步就是把我们所需要的片段通过酶促反应,在PCR仪上进行大量复制,放大到通过某些专用仪器可以看到的程度。
第三步:后PCR反应
这一步主要是上ABI测序仪检测的准备阶段,将双链的DNA打开,加一些检测用的的内标,主要是用来标记检测的片段长度。
第四步:毛细管测序仪检测
由于DNA带有电荷,通过毛细管电泳的方法,不同片段DNA长度的电泳速度不同,在同样的电压,同样的电泳时间下,泳动的距离不同,这些长短不同距离可以通过前期加入的内标测量分辨出来,同时可通过一定的软件显示在电脑上,方便检测人员处理和分析数据。
第五步:分析数据,出具报告
主要是检测人员将所得结果进行分析汇总、计算,然后出鉴定结论和报告。

⑥ 什么是纹理图像

纹理图像一般指图像纹理,图像纹理是一种反映图像中同质现象的视觉特征,它体现了物体表面的具有缓慢变化或者周期性变化的表面结构组织排列属性。

纹理具有三大标志:某种局部序列性不断重复、非随机排列、纹理区域内大致为均匀的统一体。纹理不同于灰度、颜色等图像特征,它通过像素及其周围空间邻域的灰度分布来表现,即:局部纹理信息。局部纹理信息不同程度的重复性,即全局纹理信息。

不同于灰度、颜色等图像特征,纹理通过像素及其周围空间邻域的灰度分布来表现,即局部纹理信息。另外,局部纹理信息不同程度上的重复性,就是全局纹理信息。

纹理特征体现全局特征的性质的同时,它也描述了图像或图像区域所对应景物的表面性质。但由于纹理只是一种物体表面的特性,并不能完全反映出物体的本质属性,所以仅仅利用纹理特征是无法获得高层次图像内容的。

与颜色特征不同,纹理特征不是基于像素点的特征,它需要在包含多个像素点的区域中进行统计计算。在模式匹配中,这种区域性的特征具有较大的优越性,不会由于局部的偏差而无法匹配成功。

在检索具有粗细、疏密等方面较大差别的纹理图像时,利用纹理特征是一种有效的方法。但当纹理之间的粗细、疏密等易于分辨的信息之间相差不大的时候,通常的纹理特征很难准确地反映出人的视觉感觉不同的纹理之间的差别。

例如,水中的倒影,光滑的金属面互相反射造成的影响等都会导致纹理的变化。由于这些不是物体本身的特性,因而将纹理信息应用于检索时,有时这些虚假的纹理会对检索造成“误导”。

(6)纹理信息怎么估测生物量扩展阅读:

纹理图像分类

1、统计型纹理特征。基于像元及其邻域内的灰度属性,研究纹理区域中的统计特征,或者像元及其邻域内灰度的一阶、二阶或者高阶统计特征。

统计型纹理特征中以GLCM(灰度共生矩阵)为主,它是建立在估计图像的二阶组合条件概率密度基础上的一种方法。GLCM主要描述在theta方向上,相隔d个像元距离的一对像元分别具有灰度值i和j的出现的概率。

尽管GLCM提取的纹理特征具有较好的鉴别能力,但是这个方法在计算上是昂贵的,尤其是对于像素级的纹理分类更具有局限性。并且,GLCM的计算较为耗时,好在不断有研究人员对其提出改进。

2、模型型纹理特征。假设纹理是以某种参数控制的分布模型方式形成的,从纹理图像的实现来估计计算模型参数,以参数为特征或采用某种策略进行图像分割,因此,模型参数的估计是这种方法的核心问题。

模型型纹理特征提取方法以随机场方法和分形方法为主。

3、信号处理型纹理特征。建立在时域、频域分析与多尺度分析基础之上,对纹理图像中某个区域内实行某种变换之后,再提取保持相对平稳的特征值,以此特征值作为特征表示区域内的一致性以及区域间的相异性。

信号处理类的纹理特征主要是利用某种线性变换、滤波器或者滤波器组将纹理转换到变换域,然后应用某种能量准则提取纹理特征。因此,基于信号处理的方法也称之为滤波方法。大多数信号处理方法的提出,都基于这样一个假设:频域的能量分布能够鉴别纹理。

4、结构型纹理特征。基于“纹理基元”分析纹理特征,着力找到纹理基元,认为纹理由许多纹理基元构成,不同类型的纹理基元、不同的方向及数目,决定了纹理的表现形式。

⑦ 图像纹理特征总体简述

搬运自本人 CSDN 博客: 《图像纹理特征总体简述》

纹理是一种反映图像中同质现象的视觉特征,它体现了物体表面的具有缓慢变化或者周期性变化的表面结构组织排列属性。纹理具有三大标志:

不同于灰度、颜色等图像特征,纹理通过 像素及其周围空间邻域的灰度分布 来表现,即局部纹理信息。另外,局部纹理信息不同程度上的重复性,就是全局纹理信息。
纹理特征体现全局特征的性质的同时,它也描述了图像或图像区域所对应景物的表面性质。但由于纹理只是一种物体表面的特性,并不能完全反映出物体的本质属性,所以仅仅利用纹理特征是无法获得高层次图像内容的。与颜色特征不同,纹理特征不是基于像素点的特征,它需要在包含多个像素点的区域中进行统计计算。在模式匹配中,这种区域性的特征具有较大的优越性,不会由于局部的偏差而无法匹配成功。
在检索具有粗细、疏密等方面较大差别的纹理图像时,利用纹理特征是一种有效的方法。但当纹理之间的粗细、疏密等易于分辨的信息之间相差不大的时候,通常的纹理特征很难准确地反映出人的视觉感觉不同的纹理之间的差别。例如,水中的倒影,光滑的金属面互相反射造成的影响等都会导致纹理的变化。由于这些不是物体本身的特性,因而将纹理信息应用于检索时,有时这些虚假的纹理会对检索造成“误导”。

参考地址:
《图像特征提取(纹理特征)》
《纹理特征简介》

纹理特征分类图如下所示:

纹理特征的提取,一般都是通过设定一定大小的窗口,然后从中取得纹理特征。然而窗口的选择,存在着矛盾的要求:

这种情况下,会出现困难是:窗口太小,则会在同一种纹理内部出现误分割;而分析窗太大,则会在纹理边界区域出现许多误分割。

后文介绍纹理特征描述方法时,会从下面四个角度,分别对各方法进行比较:

按照纹理特征描述方法,可以分为以下几类:

统计方法是基于像素及其邻域的灰度属性,来研究纹理区域的统计特性。统计特性包括像素及其邻域内灰度的一阶、二阶或高阶统计特性等。
统计方法的典型代表,是一种被称为<font color = red> 灰度共生矩阵(GLCM) </font>的纹理分析方法。它是建立在估计图像的二阶组合条件概率密度基础上的一种方法。这种方法通过实验,研究了共生矩阵中各种统计特性,最后得出灰度共生矩阵中的四个关键特征:<font color = red> 能量、惯量、熵和相关性 </font>。
尽管GLCM提取的纹理特征具有较好的鉴别能力,但是这个方法在计算上是昂贵的,尤其是对于像素级的纹理分类更具有局限性。并且,GLCM的计算较为耗时,好在不断有研究人员对其提出改进。
其他的统计方法,还包括 图像的自相关函数 半方差图 等。

几何法是建立在纹理基元理论基础上的一种纹理特征分析方法,其中的纹理基元即为基本的纹理元素。纹理基元理论认为,复杂的纹理可以由若干简单的纹理基元按照一定规律的形式重复排列构成。
在几何法中,比较有影响的算法有<font color = red> Voronio棋盘格特征法 </font>。
但几何法应用和发展极其受限,且后继研究很少。

模型法中存在假设:纹理是以某种参数控制的分布模型方式为基础而形成的。
由于模型法从纹理图像的实现来估计计算模型参数,同时以参数为特征,或采用某种分类策略进行图像分割,所以 模型参数的估计 是模型法的核心问题。
模型型纹理特征提取方法以随机场模型方法和分形模型方法为主。

随机场模型法的典型方法,如马尔可夫随机场(MRF)模型法、Gibbs随机场模型法、分形模型和自回归模型。

信号处理的方法是建立在时域、频域分析,以及多尺度分析的基础上。这种方法对纹理图像某个区域内实行某种变换后,再提取出能够保持相对平稳的特征值,并以该特征值作为特征,表示区域内的一致性以及区域之间的相异性。
信号处理类的纹理特征主要是利用某种线性变换、滤波器或者滤波器组将纹理转换到变换域,然后应用某种能量准则提取纹理特征。因此,基于信号处理的方法也称之为滤波方法。大多数信号处理方法的提出,都基于这样一个假设:频域的能量分布能够鉴别纹理。
信号处理法的经典算法有: 灰度共生矩阵 Tamura纹理特征 自回归纹理模型 小波变换 等。

结构分析法认为,纹理是由纹理基元的类型、数目、以及基元之间的“重复性”的空间组织结构与排列规则来描述的,而且纹理基元几乎具有规范的关系。假设纹理图像的基元可以被分离出来,以基元特征和排列规则进行纹理分割,显然结构分析法要解决的问题,就是确定与抽取基本的纹理单元,以及研究存在于纹理基元之间的“重复性”结构关系。
由于结构分析法强调纹理的规律性,所以比较适用于分析人造纹理,然而真实世界大量自然纹理通常是不规则的。此外,解耦股的变化是频繁的,所以结构分析法的应用受到很大程度的限制。
结构分析法的典型算法: 句法纹理描述算法 数学形态学方法

综上所述,在提取纹理特征的有效性方面,统计方法、模型法和信号处理法相较于几何法与结构分析法,可以说相差无几,都获得了认可。

⑧ 有关生物的先进技术!!!!!!!急!!!!!!!!

生物识别防伪技术的先进性

来源:飞达光学网[ 2006-5-24 11:26:17 ] 责任编辑:eleven 作者:
目前防伪市场上,激光防伪标签占据较大的市场份额,但是随着技术的发展,激光防伪标签已基本丧失防伪作用,以密码防伪标识物(中国专利申请号95203425.5)、结构纹理防伪标识物(中国专利申请号98219607.5)为代表的网络防伪以其突出的优点正成为市场的主流技术。

"物有所长,亦有所短"。电码电话防伪最关键的环节是标识物密码必须保密,造假者可以采用回收旧码、一码多印、盗码多印、重印造假多种方式仿造,因而很难实际起到有效的防伪作用,甚至成为造假者的保护伞。

而纹理防伪目前所推出的产品,只有用单色(主要是黑色)纤维纸制造、上有16个方格的标签,实践中发现有的标签纤维极少、不美观等现象,并存在以下隐患:

①纹理太过简单,可以利用放大镜,采用打湿标签表面、然后在标签表面粘贴纤维、最后施以高温高压熨烫的办法单个成功仿造。

②造假者可以自行制造这种纹理防伪标签,然后通过行贿等方法将其加入数据库中,也可以用盗窃、收买等非法手段得到这种防伪标签,均可用于造假。

③标签一般粘贴在包装上,有被再次利用的可能。

④标签上的非纹理特征信息如文字、方格等过于繁杂,不但严重影响外观,而且部分掩盖了纹理特征,导致纹理信息失真。更严重的是标签面积因此相对较大,本身又不太精致,不太适宜药品、烟酒、化妆品等商品采用。

⑤纸质纹理标签是专利说明中最佳的实施例,但实际上这类标签档次较低,不太适合某些产品的防伪要求,如宝洁大部分产品的直接包装物上根本就没有纸类,如采用会显得不伦不类。

⑨ 室内设计需要学什么

室内设计师需要学习掌握的知识有很多,首先要从学习设计理论知识开始,包括人体工程学、色彩心理学、空间规划,家装风水等等、室内设计涉及到的其他学科的学习,包括心理学、哲学,逻辑,预算学等等。
很多人去学习室内设计都是三分钟热度,最好在学习之前先来做一个小测试
→点击测试我适不适合学设计
还要学习一些设计软件,比如3dsMax、Vray、AutoCAD、Photoshop、Digital Fusion等软件的综合运用,来制作专业室内效果图。案例涉及各种家装、商业空间、日景、夜景等表现,从施工图识图到使用AutoCAD导入3ds Max制作模型,并使用业界流行的Vray渲染技术进行渲染,到Photoshop后期合成修饰,学习掌握一整套专业的效果图制作流程就可以。
学习室内设计应该选择专业机构,更值得信赖,以天琥教育为例,历经18年的发展,天琥积累了宝贵的办学经验,并不断前行探索,开设司南教育研究院,研究更科学的教学模式,不断为社会输送实战型设计人才。

⑩ 什么是生物识别

生物识别 一、生物识别技术概念
1、生物识别定义
生物识别技术主要是指通过人类生物特征进行身份认证的一种技术,这里的生物特征通常具有唯一的(与他人不同)、可以测量或可自动识别和验证、遗传性或终身不变等特点。
所谓生物识别的核心在于如何获取这些生物特征,并将之转换为数字信息,存储于计算机中,利用可靠的匹配算法来完成验证与识别个人身份的过程。
2、生物识别技术的特征分类
生物识别的涵义很广,大致上可分为身体特征和行为特征两类。
身体特征包括:指纹、掌静脉、掌型、视网膜、虹膜、人体气味、脸型、甚至血管、DNA、骨骼等;行为特征则包括:签名、语音、行走步态等。生物识别系统则对生物特征进行取样,提取其唯一的特征转化成数字代码,并进一步将这些代码组成特征模板,当人们同识别系统交互进行身份认证时,识别系统通过获取其特征与数据库中的特征模板进行比对,以确定二者是否匹配,从而决定接受或拒绝该人。
下表对五类主要的人体生物特征的自然属性进行了比较
自然属性 虹膜 指纹 面部 DNA 手掌静脉
唯一性 因人而异 因人而异 因人而异 亲子相近同卵双胞胎相同 唯一性
稳定性 终身不变 终身不变 随年龄段改变 终身不变 终生不变
抗磨损性 不易磨损 易磨损 较易磨损 不受影响 不受影响
痕迹残留 不留痕迹 接触时留有痕迹 不留痕迹 体液、细胞中含有 不留痕迹
遮蔽情况 可戴手套面罩 不能戴手套 不能戴手套 不需接触
从上表列出的特性可以看出,某一应用领域可能特别需要某种生物特征,如刑侦应用与手掌静脉、指纹识别、亲子鉴定与 DNA 等。与其他生物特征相比,虹膜组织更适合于信息安全和通道控制领域。例如,虽然多种特征都具有因人而异的自然属性,但虹膜的重复率极低,远远低于其他特征。又如,容易留痕迹可以给刑侦带来很大方便,但痕迹易被他人利用来造假,则不利于信息安全。再则,虹膜相对不易因伤受损,更加大大减少了因外伤而导致无法进行识别的可能性。而手掌静脉识别更完美,精确度可以和虹膜识别媲美,无需接触,操作方便,适应人群广泛。
[编辑本段]几种常见的生物特征识别方式
1.指纹识别
指纹是指人的手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹线。纹线有规律的排列形成不同的纹型。纹线的起点、终点、结合点和分叉点,称为指纹的细节特征点。指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别。由于每个人的指纹不同,就是同一人的十指之间,指纹也有明显区别,因此指纹可用于身份鉴定。
指纹识别技术是目前最成熟且价格便宜的生物特征识别技术。目前来说指纹识别的技术应用最为广泛,我们不仅在门禁、考勤系统中可以看到指纹识别技术的身影,市场上有了更多指纹识别的应用:如笔记本电脑、手机、汽车、银行支付都可应用指纹识别的技术。
2.静脉识别
静脉识别系统就是首先通过静脉识别仪取得个人静脉分布图,从静脉分布图依据专用比对算法提取特征值,通过红外线CCD摄像头获取手掌静脉、手背静脉的图像,将静脉的数字图像存贮在计算机系统中,将特征值存储。静脉比对时,实时采取静脉图,提取特征值,运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征,同存储在主机中静脉特征值比对,采用复杂的匹配算法对静脉特征进行匹配,从而对个人进行身份鉴定,确认身份。全过程采用非接触式。
3.虹膜识别
虹膜是位于人眼表面黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状区域,在红外光下呈现出丰富的纹理信息,如斑点、条纹、细丝、冠状、隐窝等细节特征。虹膜从婴儿胚胎期的第3个月起开始发育,到第8个月虹膜的主要纹理结构已经成形。除非经历危及眼睛的外科手术,此后几乎终生不变。
虹膜识别通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份,其核心是使用模式识别、图像处理等方法对人眼睛的虹膜特征进行描述和匹配,从而实现自动的个人身份认证。英国国家物理实验室的测试结果表明:虹膜识别是各种生物特征识别方法中错误率最低的。
从普通家庭门禁、单位考勤到银行保险柜、金融交易确认,应用后都可有效简化通行验证手续、确保安全。如果手机加载“虹膜识别”,即使丢失也不用担心信息泄露。机场通关安检中采用虹膜识别技术,将缩短通关时间,提高安全等级。
4.视网膜识别
视网膜是眼睛底部的血液细胞层。视网膜扫描是采用低密度的红外线去捕捉视网膜的独特特征,血液细胞的唯一模式就因此被捕捉下来。
视网膜识别的优点就在于它是一种极其固定的生物特征,因为它是“隐藏”的,故而不可能受到磨损,老化等影响;使用者也无需和设备进行直接的接触;同时它是一个最难欺骗的系统,因为视网膜是不可见的,故而不会被伪造。另一方面,视网膜识别也有一些不完善的,如:视网膜技术可能会给使用者带来健康的损坏,这需要进一步的研究;设备投入较为昂贵,识别过程的要求也高,因此角膜扫描识别在普遍推广应用上具有一定的难度。
5.面部识别
面部识别是根据人的面部特征来进行身份识别的技术,包括标准视频识别和热成像技术两种。
标准视频识别是透过普通摄像头记录下被拍摄者眼睛、鼻子、嘴的形状及相对位置等面部特征,然后将其转换成数字信号,再利用计算机进行身份识别。视频面部识别是一种常见的身份识别方式,现已被广泛用于公共安全领域。
热成像技术主要透过分析面部血液产生的热辐射来产生面部图像。与视频识别不同的是,热成像技术不需要良好的光源,即使在黑暗情况下也能正常使用。
6.手掌几何学识别
手掌几何学识别就是通过测量使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别,高级的产品还可以识别三维图象。作为一种已经确立的方法,手掌几何学识别不仅性能好,而且使用比较方便。它适用的场合是用户人数比较多,或者用户虽然不经常使用,但使用时很容易接受。如果需要,这种技术的准确性可以非常高,同时可以灵活地调整性能以适应相当广泛的使用要求。手形读取器使用的范围很广,且很容易集成到其他系统中,因此成为许多生物特征识别项目中的首选技术。
7. DNA识别
人体内的DNA在整个人类范围内具有唯一性(除了同卵双胞胎可能具有同样结构的DNA外)和永久性。因此,除了对同卵双胞胎个体的鉴别可能失去它应有的功能外,这种方法具有绝对的权威性和准确性。DNA鉴别方法主要根据人体细胞中DNA分子的结构因人而异的特点进行身份鉴别。这种方法的准确性优于其它任何身份鉴别方法,同时有较好的防伪性。然而,DNA的获取和鉴别方法(DNA鉴别必须在一定的化学环境下进行)限制了DNA鉴别技术的实时性;另外,某些特殊疾病可能改变人体DNA的结构组成,系统无法正确的对这类人群进行鉴别。
8.声音和签字识别
声音和签字识别属于行为识别的范畴。声音识别主要是利用人的声音特点进行身份识别。声音识别的优点在于它是一种非接触识别技术,容易为公众所接受。但声音会随音量、音速和音质的变化而影响。比如,一个人感冒时说话和平时说话就会有明显差异。再者,一个人也可有意识地对自己的声音进行伪装和控制,从而给鉴别带来一定困难。签字是一种传统身份认证手段。现代签字识别技术,主要是透过测量签字者的字形及不同笔划间的速度、顺序和压力特征,对签字者的身份进行鉴别。签字与声音识别一样,也是一种行为测定,因此,同样会受人为因素的影响。
9.亲子鉴定(基因识别)
由于人体约有30亿个核苷酸构成整个染色体系统,而且在生殖细胞形成前的互换和组合是随机的,所以世界上没有任何两个人具有完全相同的30亿个核苷酸的组成序列,这就是人的遗传多态性。尽管遗传多态性的存在,但每一个人的染色体必然也只能来自其父母,这就是DNA亲子鉴定的理论基础。

阅读全文

与纹理信息怎么估测生物量相关的资料

热点内容
word中化学式的数字怎么打出来 浏览:739
乙酸乙酯化学式怎么算 浏览:1404
沈阳初中的数学是什么版本的 浏览:1350
华为手机家人共享如何查看地理位置 浏览:1042
一氧化碳还原氧化铝化学方程式怎么配平 浏览:884
数学c什么意思是什么意思是什么 浏览:1408
中考初中地理如何补 浏览:1299
360浏览器历史在哪里下载迅雷下载 浏览:701
数学奥数卡怎么办 浏览:1387
如何回答地理是什么 浏览:1023
win7如何删除电脑文件浏览历史 浏览:1055
大学物理实验干什么用的到 浏览:1484
二年级上册数学框框怎么填 浏览:1699
西安瑞禧生物科技有限公司怎么样 浏览:973
武大的分析化学怎么样 浏览:1248
ige电化学发光偏高怎么办 浏览:1337
学而思初中英语和语文怎么样 浏览:1650
下列哪个水飞蓟素化学结构 浏览:1423
化学理学哪些专业好 浏览:1486
数学中的棱的意思是什么 浏览:1057