生物識別技術是目前最為方便與安全的識別技術,利用生物識別技術進行身份認定,安全、可靠、準確。此外,生物識別技術產品均借助于現代計算機技術實現,很容易配合電腦、互聯網和安全、監控、管理系統整合,實現自動化、智能化管理。因此生物識別認證技術較傳統認證技術存在較大的優勢。
所謂生物識別技術就是,通過計算機與光學、聲學、生物傳感器和生物統計學原理等高科技手段密切結合,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、步態等)來進行個人身份的鑒定。
生物識別技術,是依靠人體的身體特征來進行身份驗證的識別技術。其因為具有不會丟失、不會遺忘、唯一性、不變性、防偽性能好和使用方便的特點,被廣泛用于門禁、考勤、金融、公共安全和終端電子設備中。下面我們講的將是智能門鎖中常見的的五大生物識別技術
指紋識別,絕對主力
每個指紋都有幾個獨一無二可測量的特征點,每個特征點都有大約七個特征,人們的十個手指產生最少4900個獨立可測量的特征。指紋識別技術通過分析指紋可測量的特征點,從中抽取特征值,然后進行認證。驗證其真實身份。每個人(包括指紋在內)皮膚紋路在圖案、斷點和交叉點上各不相同,也就是說,是唯一的,并且終身不變。依靠這種唯一性和穩定性,我們才能創造指紋識別技術。這是生物識別陣營中的中流砥柱,由于成本較低也是目前應用最為廣泛的生物技術。
優點
指紋是人體獨一無二的特征,并且它們的復雜度足以提供用于鑒別的足夠特征。
如果想要增加可靠性,只需登記更多的指紋,鑒別更多的手指,最多可以達到十個,而每一個指紋都是獨一無二的。
掃描指紋的速度很快,使用非常方便。
讀取指紋時,用戶必須將手指與指紋采集頭互相接觸,與指紋采集頭直接接觸是讀取人體生物特征最可靠的方法,這也是指紋識別技術能夠占領大部分市場的一個主要原因。
指紋采集頭可以更加小型化,并且價格會更加低廉。
缺點
某些人或某些群體的指紋因為指紋特征很少,故而很難成像。
過去因為在犯罪記錄中使用指紋,使得某些人害怕“將指紋記錄在案”。然而,實際上現在的指紋鑒別技術都可以保證不存儲任何含有指紋圖像的數據,而只是存儲從指紋中得到的加密的指紋特征數據。
每一次使用指紋時都會在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕,而這些指紋痕跡存在被用來復制指紋的可能性。
部分產品(如配有光學指紋讀頭的智能鎖)受到指紋復制的威脅,不同的皮膚,皮膚的濕度情況、以及指紋識別的認證效果,也存在著很大不同。因此智能鎖在適應性,拒真率、識假率方面有著很大的提升空間。
人臉識別,廣泛且便捷
人臉識別,是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流,并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術,通常也叫做人像識別、面部識別。
人臉與人體的其它生物特征(指紋、虹膜等)一樣與生俱來,它的唯一性和不易被復制的良好特性為身份鑒別提供了必要的前提。
優勢
使用方便,用戶接受度高人臉識別技術使用通用的攝像機作為識別信息獲取裝置,以非接觸的方式在識別對象未察覺的情況下完成識別過程。
直觀性突出人臉識別技術所使用的依據是人的面部圖像,而人臉無疑是肉眼能夠判別的最直觀的信息源,方便人工確認、審計,“以貌取人”符合人的認知規律。
識別精確度高,速度快與其它生物識別技術相比,人臉識別技術的識別精度處于較高的水平,誤識率、拒認率較低。
不易仿冒在安全性要求高的應用場合,人臉識別技術要求識別對象必須親臨識別現場,他人難以仿冒。人臉識別技術所獨具的活性判別能力保證了他人無法以非活性的照片、木偶、蠟像來欺騙識別系統。這是指紋等生物特征識別技術所很難做到的。舉例來說,用合法用戶的斷指即可仿冒合法用戶的身份而使識別系統無從覺察。
使用通用性設備人臉識別技術所使用的設備為一般的PC、攝像機等常規設備,由于計算機、閉路電視監控系統等已經得到了廣泛的應用,因此對于多數用戶而言使用人臉識別技術無需添置大量專用設備,從而既保護了用戶的原有投資又擴展了用戶已有設備的功能,滿足了用戶安全防范的需求。
基礎資料易于獲得,人臉識別技術所采用的依據是人臉照片或實時攝取的人臉圖像,因而無疑是最容易獲得的。
成本較低,易于推廣使用由于人臉識別技術所使用的是常規通用設備,價格均在一般用戶可接受的范圍之內,與其它生物識別技術相比,人臉識別產品具有很高的性能價格比。
概括地說,人臉識別技術是一種高精度、易于使用、穩定性高、難仿冒、性價比高的生物特征識別技術,具有極其廣闊的市場應用前景。
缺點
面部識別被認為是生物特征識別領域甚至人工智能領域最困難的研究課題之一。面部識別的困難主要是面部作為生物特征的特點所帶來的。
相似性不同個體之間的區別不大,所有的面部的結構都相似,甚至面部器官的結構外形都很相似。這樣的特點對于利用面部進行定位是有利的,但是對于利用面部區分人類個體是不利的。
易變性面部的外形很不穩定,人可以通過臉部的變化產生很多表情,而在不同觀察角度,面部的視覺圖像也相差很大,另外,面部識別還受光照條件(例如白天和夜晚,室內和室外等)、面部的很多遮蓋物(例如口罩、墨鏡、頭發、胡須等)、年齡等多方面因素的影響。
在面部識別中,第一類的變化是應該放大而作為區分個體的標準的,而第二類的變化應該消除,因為它們可以代表同一個個體。通常稱第一類變化為類間變化,而稱第二類變化為類內變化。對于面部,類內變化往往大于類間變化,從而使在受類內變化干擾的情況下利用類間變化區分個體變得異常困難。
虹膜識別,安全系數最高
每一個虹膜都包含著一個獨一無二的基于像冠、水晶體、細絲、斑點、凹點、皺紋和條紋等特征的結構。虹膜識別技術是利用虹膜終身不變性和差異性的特點來識別身份。而且虹膜在胎兒發育階段形成后,在整個生命歷程中將是保持不變的。這些特征決定了虹膜特征的唯一性,同時也決定了身份識別的唯一性。因此,可以將眼睛的虹膜特征作為每個人的身份識別對象。
虹膜測定技術可以讀取 266 個特征點,而其他生物測定技術只能讀取 13-60 個特征點。根據富士通方面的數據,虹膜識別的認假率為 1/1500000,高于指紋識別的1/50000,更適合作為“密碼”。而虹膜識別又屬于非接觸式的識別,識別非常方便高效。
優點
快捷方便,不需要攜帶任何證件,就能實現門控,可單向亦可雙向;既可以被授權控制一扇門,也可以控制開啟多扇門;
授權靈活,根據管理的需要,可任意調整用戶權限,隨時了解用戶動態,包括客戶身份、操作地點、功能及時間次序等,實現實時智能管理;
無法復制,虹膜信息為密碼,不可復制;且每一次活動,都可自動記錄,便于追溯、查詢,非法情況則自動報警;
配置靈活多樣,使用人和管理者可根據自身喜好、需要或場合的不同,設定不同的安裝及運行方式。比如在大堂等公共場所,可以只采用輸入密碼的方式,但在重要場合,則禁止使用密碼,只采用虹膜識別方式,當然也可以兩種方式同時使用;
投入少、免維護,裝配系統可以保留原來的鎖,但其機械運動件減少,且運動幅度小,門栓的壽命更長;系統免維護,并可隨時擴充、升級,無須重新購置設備。長遠來看,效益顯著,并可使管理檔次大大的提高。
缺點
很難將圖像獲取設備的尺寸小型化;
設備造價高,無法大范圍推廣;
鏡頭可能產生圖像畸變而使可靠性降低;
兩大模塊:硬件和軟件;
一個自動虹膜識別系統包含硬件和軟件兩大模塊:虹膜圖像獲取裝置和虹膜識別算法。分別對應于圖像獲取和模式匹配這兩個基本問題。
聲紋識別,獲取便捷,適用要求嚴格
人類語言的產生是人體語言中樞與發音器官之間一個復雜的生理物理過程,人在講話時使用的發聲器官--舌、牙齒、喉頭、肺、鼻腔在尺寸和形態方面每個人的差異很大,所以任何兩個人的聲紋圖譜都有差異。這也使得聲紋識別也可以稱為身份認證的一種方式。
所謂聲紋識別,是通過用電聲學儀器顯示的攜帶言語信息的聲波頻譜來識別身份。聲紋識別非常適合遠程身份確認,只需要一個電話、手機或麥克風就可以通過網絡實現遠程登錄。
優點
聲紋提取方便,可在不知不覺中完成,因此使用者的接受程度也高。
合遠程身份確認,只需要一個麥克風或電話、手機就可以通過網路(通訊網絡或互聯網絡)實現遠程登錄。
獲取語音的識別成本低廉,使用簡單,一個麥克風即可,在使用通訊設備時更無需額外的錄音設備。
聲紋辨認和確認的算法復雜度低。
缺點
同一個人的聲音具有易變性,易受身體狀況、年齡、情緒以及外在其他因素干擾。
靜脈識別,市場難以突破
靜脈識別系統一種方式是通過靜脈識別儀取得個人靜脈分布圖,依據專用比對算法從靜脈分布圖提取特征值,另一種方式通過紅外線 CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像,將靜脈的數字圖像存貯在計算機系統中,實現特征值存儲。靜脈比對時,實時采取靜脈圖,運用先進的濾波、圖像二值化、細化手段對數字圖像提取特征,采用復雜的匹配算法同存儲在主機中靜脈特征值比對匹配,從而對個人進行身份鑒定,確認身份。
優點
屬于內牛理特征,不會磨損,較難偽造,具有很高安全性。
血管特征通常更明顯,容易辨識,抗干擾性好。
可實現非接觸式測量,衛生性好,易于為用戶接受。
不易受手表面傷痕或油污的影響。
缺點
手背靜脈仍可能隨著年齡和生理的變化而發生變化,永久性尚未得到證實
雖然可能性較小,但仍然存在無法成功注冊登記的可能。
由于采集方式受自身特點的限制,產品難以小型化。
采集設備有特殊要求,設計相對復雜,制造成本高。
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