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那些“不為人知”的生物識別技術(shù)

發(fā)布時間:2014-10-28 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】現(xiàn)如今生物識別技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,生物識別技術(shù)是通過計算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合,利用人體固有的生理特性,(如指紋、臉象、虹膜等)和行為特征(如筆跡、聲音、步態(tài)等)來進(jìn)行個人身份的鑒定。

許多生物識別技術(shù),如指紋識別、手掌幾何學(xué)識別、虹膜識別、視網(wǎng)膜識別、面部識別、簽名識別、聲音識別等,但其中一部分技術(shù)含量高的生物識別手段還處于實(shí)驗(yàn)階段。我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步,將有越來越多的生物識別技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生活中。

生物識別之指紋識別:實(shí)現(xiàn)指紋識別有多種方法。其中有些是仿效傳統(tǒng)的公安部門使用的方法,比較指紋的局部細(xì)節(jié);有些直接通過全部特征進(jìn)行識別;還有一些使用更獨(dú)特的方法,如指紋的波紋邊緣模式和超聲波。有些設(shè)備能即時測量手指指紋,有些則不能。在所有生物識別技術(shù)中,指紋識別是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種。指紋識別對于室內(nèi)安全系統(tǒng)來說更為適合,因?yàn)榭梢杂谐浞值臈l件為用戶提供講解和培訓(xùn),而且系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境也是可控的。由于其相對低廉的價格、較小的體積(可以很輕松地集成到鍵盤中)以及容易整合,所以在工作站安全訪問系統(tǒng)中應(yīng)用的幾乎全部都是指紋識別。

那些“不為人知”的生物識別技術(shù)
 
指紋圖像的獲取技術(shù)主要有4種類型:光學(xué)掃描設(shè)備(例如微型三棱鏡矩陣)、溫差感應(yīng)式指紋傳感器、半導(dǎo)體指紋傳感器、超聲波指紋掃描。

生物識別之手掌幾何學(xué)識別:手掌幾何學(xué)識別就是通過測量使用者的手掌和手指的物理特征來進(jìn)行識別,高級的產(chǎn)品還可以識別三維圖象。作為一種已經(jīng)確立的方法,手掌幾何學(xué)識別不僅性能好,而且使用比較方便。它適用的場合是用戶人數(shù)比較多,或者用戶雖然不經(jīng)常使用,但使用時很容易接受。如果需要,這種技術(shù)的準(zhǔn)確性可以非常高,同時可以靈活地調(diào)整生物識別技術(shù)性能以適應(yīng)相當(dāng)廣泛的使用要求。手形讀取器使用的范圍很廣,且很容易集成到其他系統(tǒng)中,因此成為許多生物識別項目中的首選技術(shù)。

生物識別之聲音識別:聲音識別就是通過分析使用者的聲音的物理特性來進(jìn)行識別的技術(shù)?,F(xiàn)今,雖然已經(jīng)有一些聲音識別產(chǎn)品進(jìn)入市場,但使用起來還不太方便,這主要是因?yàn)閭鞲衅骱腿说穆曇艨勺冃远己艽蟆A硗?,比起其他的生物識別技術(shù),它使用的步驟也比較復(fù)雜,在某些場合顯得不方便。很多研究工作正在進(jìn)行中,我們相信聲音識別技術(shù)將取得重大進(jìn)展。

生物識別之視網(wǎng)膜識別:視網(wǎng)膜識別使用光學(xué)設(shè)備發(fā)出的低強(qiáng)度光源掃描視網(wǎng)膜上獨(dú)特的圖案。有證據(jù)顯示,視網(wǎng)膜掃描是十分精確的,但它要求使用者注視接收器并盯著一點(diǎn)。這對于戴眼鏡的人來說很不方便,而且與接受器的距離很近,也讓人不太舒服。所以盡管視網(wǎng)膜識別技術(shù)本身很好,但用戶的接受程度很低。因此,該類產(chǎn)品雖在20世紀(jì)90年代經(jīng)過重新設(shè)計,加強(qiáng)了連通性,改進(jìn)了用戶界面,但仍然是一種非主流的生物識別產(chǎn)品。
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生物識別之面部識別:這是一種相當(dāng)引人注意的技術(shù),它的性能也經(jīng)常被誤解。關(guān)于面部識別,經(jīng)常有一些夸張的言論,但實(shí)際是很難實(shí)現(xiàn)的。比較兩個靜態(tài)圖象是一回事,在人群中發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)某個人的身份而不引起別人的注意,就是完全不同的另一回事了。有些系統(tǒng)宣稱能做到后一點(diǎn),但它們實(shí)際上做的是前一種事,這實(shí)際并不是生物識別。從用戶的角度很容易理解面部識別的吸引力,但人們對這種技術(shù)的期望應(yīng)該比較現(xiàn)實(shí)。面部識別在實(shí)際應(yīng)用中還很少成功。但一旦克服了技術(shù)障礙,它將成為一種重要的生物識別方法。2012年,武漢公安正構(gòu)建一套高精準(zhǔn)人像識別系統(tǒng),建成后能在1秒鐘內(nèi)比對1億次圖像,瞬間可辨認(rèn)嫌疑人。

那些“不為人知”的生物識別技術(shù)
 
這套系統(tǒng)主要通過安裝在城市道路路口、兩側(cè)以及公交車上的25萬個視頻探頭進(jìn)行圖像采集。視頻監(jiān)控將捕捉到的人像,與后臺數(shù)據(jù)中犯罪嫌疑人面部特征進(jìn)行精確比對,可在幾秒內(nèi)鎖定犯罪嫌疑人。這套系統(tǒng)將在2013年3月投入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。

面部識別技術(shù)應(yīng)用在很多領(lǐng)域:
1、企業(yè)、住宅安全和管理。如人臉識別門禁考勤系統(tǒng),人臉識別防盜門等。
2、電子護(hù)照及身份證。
3、公安、司法和刑偵。
4、自助服務(wù)。
5、信息安全。如計算機(jī)登錄、電子政務(wù)和電子商務(wù)。

生物識別之靜脈識別:靜脈識別,使用近紅外線讀取靜脈模式,與存儲的靜脈模式進(jìn)行比較,進(jìn)行本人識別的識別技術(shù)。工作原理,是依據(jù)人類手指中流動的血液可吸收特定波長的光線,而使用特定波長光線對手指進(jìn)行照射,可得到手指靜脈的清晰圖像。利用這一固有的科學(xué)特征,將實(shí)現(xiàn)對獲取的影像進(jìn)行分析、處理,從而得到手指靜脈的生物特征,再將得到的手指靜脈特征信息與事先注冊的手指靜脈特征進(jìn)行比對,從而確認(rèn)登錄者的身份。

靜脈識別系統(tǒng)就是首先通過靜脈識別儀取得個人靜脈分布圖,從靜脈分布圖依據(jù)專用比對算法提取特征值,通過紅外線 CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像,將靜脈的數(shù)字圖像存貯在計算機(jī)系統(tǒng)中,將特征值存儲。靜脈比對時,實(shí)時采取靜脈圖,提取特征值,運(yùn)用先進(jìn)的濾波、圖像二值化、細(xì)化手段對數(shù)字圖像提取特征,同存儲在主機(jī)中靜脈特征值比對,采用復(fù)雜的匹配算法對靜脈特征進(jìn)行匹配,從而對個人進(jìn)行身份鑒定,確認(rèn)身份。

在巨大的市場發(fā)展形勢面前,將靜脈識別產(chǎn)品嵌入到門禁控制系統(tǒng)中的新一代門禁控制產(chǎn)品正隨著前些年的鋪墊而日趨成熟。為了謀求門禁系統(tǒng)的智能化發(fā)展和趕上門禁市場飛速發(fā)展的列車,國內(nèi)擁有靜脈識別技術(shù)的企業(yè)整裝待發(fā),謀求爆破式發(fā)展。在此基礎(chǔ)上開發(fā)適合中國市場的系列產(chǎn)品,并成功應(yīng)用到監(jiān)獄、計劃生育、煤礦、信息安全、金融、教育、社保等行業(yè)或部門。而與此同時,眾多門禁企業(yè)也正以引入“靜脈”為門禁市場開辟藍(lán)海。

生物識別之步態(tài)識別
:步態(tài)識別,使用攝像頭采集人體行走過程的圖像序列,進(jìn)行處理后同存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,來達(dá)到身份識別的目的。中科院自動化所已經(jīng)進(jìn)行一定研究。 步態(tài)識別作為一種生物識別技術(shù),具有其它生物識別技術(shù)所不具有的獨(dú)特優(yōu)勢,即在遠(yuǎn)距離或低視頻質(zhì)量情況下的識別潛力,且步態(tài)難以隱藏或偽裝等。 步態(tài)識別主要是針對含有人的運(yùn)動圖像序列進(jìn)行分析處理,通常包括運(yùn)動檢測、特征提取與處理和識別分類三個階段。

但是制約其發(fā)展還存在很多問題,比如拍攝角度發(fā)生改變,被識別人的衣著不同,攜帶有不同的東西,所拍攝的圖像進(jìn)行輪廓提取的時候會發(fā)生改變影響識別效果。但是該識別技術(shù)卻可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的身份識別在主動防御上有突出的性能。如果能突破現(xiàn)有的制約因素,在實(shí)際應(yīng)用中必定有用武之地。

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