【文章內(nèi)容簡介】 度 ? 響應(yīng)速度一般是指單次生物特征識別所需要的時間。? 一般而言，系統(tǒng)的響應(yīng)速度與應(yīng)用架構(gòu)有著密切關(guān)系。? 例如，在不同的指紋、人臉庫中進行一次查詢，系統(tǒng)的響應(yīng)時間也不相同。? 為了比較不同的生物識別技術(shù)的響應(yīng)速度，? 通常我們可以用 1： 1比對所需要的時間來進行衡量。 STUDENT FULFILLMENT二、人體生理特征識別1．指紋比對識別? 指紋識別系統(tǒng)是以生物測量技術(shù)為基礎(chǔ)，利用人類的生物特性 — 指紋來鑒別用戶的身份。? 由于指紋的特殊特性，指紋識別具有高度的保密性和不可復(fù)制性。? 指紋識別技術(shù)的應(yīng)用已有一百多年的歷史了，而且至今仍然被認做是幾種可靠的識別方法之一。? 指紋是每個人所特有的東西，? 即使是雙胞胎，兩人指紋相同的概率也小于十億分之一，? 而且在不受損傷的條件下，一生都不會有變化。? 近些年來，由于自動化技術(shù)的發(fā)展，指紋識別系統(tǒng)也有了很大的提高。STUDENT FULFILLMENT1．指紋比對識別? 指紋識別技術(shù)主要涉及四個功能：? 讀取指紋圖象、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對。 ? 第一步，通過指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖象，? 取到指紋圖象之后，要對原始圖象進行初步的處理，使之更清晰。 ? 第二步，指紋辨識軟件建立指紋的數(shù)字表示 —— 特征數(shù)據(jù)。? 這是一種單方向的轉(zhuǎn)換，可以從指紋轉(zhuǎn)換成特征數(shù)據(jù)但不能從特征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為指紋，? 而兩枚不同的指紋不會產(chǎn)生相同的特征數(shù)據(jù)。? 軟件從指紋上找到被稱為 “節(jié)點 ”（ minutiae）的數(shù)據(jù)點，? 也就是那些指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標(biāo)位置，? 這些點同時具有七種以上的唯一性特征。 ? 最后，通過計算機模糊比較的方法，? 把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，? 最終得到兩個指紋的匹配結(jié)果。 STUDENT FULFILLMENT1．指紋比對識別? 指紋識別器是指紋識別技術(shù)的具體應(yīng)用，? 分為驗證（ Verification）和辨識（ Identification）兩類。? 驗證是將現(xiàn)場指紋與已登記的指紋進行一對一的比對，? 而辨識則是在指紋數(shù)據(jù)庫中找出與現(xiàn)場指紋相匹配的指紋，是一對多匹配。? 指紋的用途很廣，包括門禁控制、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)際安全、金融和商業(yè)零售等。? 指紋識別器可接入門禁系統(tǒng)的讀卡器接口，使系統(tǒng)完全兼容使用。? 此外，可選用感應(yīng)卡加指紋識別認證用戶身份，或者感應(yīng)卡加指紋識別加密碼方式，做到高保密、高安全。使用時只需在面板的鍵盤上或無接觸式讀卡器上輸入你的 ID號碼，同時掃描指紋，即可控制門的開啟。 STUDENT FULFILLMENT1．指紋比對識別? 指紋識別門禁? 以指紋識別作為基礎(chǔ)的指紋門禁機，如美國 Identix門禁產(chǎn)品FingerscanV20，使用 Identicator公司的 IDSafe生物測定技術(shù)，輸出門鎖控制信號。? 指紋登錄為單次抓拍，典型需時 5s，指紋特征大小典型值為 300字節(jié)，可登錄用戶數(shù)近萬個，其鎖控輸出和多路繼電器輸出信號可通過 RS48 RS23 TTLI／ O、威根卡 I／ O傳送，也能通過以太網(wǎng)或撥號調(diào)制解調(diào)器以 300～ 56kbps的速率傳送。? 其技術(shù)規(guī)范為驗證時間 1s，登記指紋一次需 ，指紋特征大小 300字節(jié)，記錄容量 8000組，波特率 300～ 56kbps，可登記用戶標(biāo)準(zhǔn)是 512個，可擴展至 32023用戶， ID號為 1～ 9位數(shù)字或讀卡機輸入。? 門控有鎖控輸出、延遲開關(guān)、 3路輔助輸出、 4路輔助輸入，通信方式可選 RS48 RS23 TTI、 Wiegand，可選以太網(wǎng)或 Modem，讀卡機輸入可選威根（ Wiegand）卡、 HID卡、磁卡、條碼卡，電源 12VDC，重量 2磅。 STUDENT FULFILLMENT2．掌形比對識別? 人類手掌的立體形狀，就如同指紋一樣，是每個人都互不相同的，? 可以作為身份確認的識別特征。? 利用每個人的手形的不同可以作為識別條件的識別技術(shù)叫掌形比對識別技術(shù)。? 對于掌形（手形）進行識別的設(shè)備是建立在對人手的幾何外形進行三維測量的基礎(chǔ)上的。STUDENT FULFILLMENT2．掌形比對識別? 手掌形狀的生理獨特性? 手掌特征是指手的大小和形狀。它包括長度、寬度、厚度以及手掌和除大拇指之外的其余四個手指的表面特征。以三維空間測試手掌的形狀、四指的長度、手掌的寬度及厚度、各手指的兩個關(guān)節(jié)部分的寬與高等作為辨別的條件，來實現(xiàn)識別功能。? 通常以俯視得到手的長度與寬度數(shù)據(jù)，從側(cè)視得到手的厚度數(shù)據(jù)，最終將得到的手輪廓數(shù)據(jù)變換成若干個字符長度的辨識矢量，作為用戶模板存貯起來。 STUDENT FULFILLMENT2．掌形比對識別? 掌形識別技術(shù)? 掌形識別侵入性小，資源節(jié)省，只需 9個字節(jié)（ 72位），可與門禁系統(tǒng)結(jié)合，應(yīng)用面廣。? 首先，掌形辨認門控系統(tǒng)必須獲取手掌的三維圖像，而這與通過普通的攝像機類似。紅外線與電視遙控器相似，紅外線照在手掌上（手掌是由32023個像素組成的）， CCD圖像排列系統(tǒng)獲取手掌圖像，然后圖像經(jīng)過分析確定每個手指的長度、手指不同部位的寬度以及靠近指節(jié)的表面和手指的厚度?？偠灾瑥膱D像分析可得到 90多個掌形的測量數(shù)據(jù)。? 接著，這些數(shù)據(jù)被進一步分析得出手掌獨一無二的特征。從而轉(zhuǎn)換成 9字節(jié)的模板進行比較。這些獨一無二的特征例如：一般來說，中指是最長的手指。但如果圖像表明中指比其它的手指短，那么掌形辨認門控系統(tǒng)就會將此當(dāng)作手掌一個非常特殊的特征。這個特征很少見，因此系統(tǒng)就將此作為該人比較模板的一個重點對比因素。STUDENT FULFILLMENT2．掌形比對識別? 掌形識別技術(shù)應(yīng)用? 當(dāng)系統(tǒng)新設(shè)置一個人的信息時，將建立一個模板，連同其身份證號碼一起存入內(nèi)存。這些模板是作為將來確認某人身份的參考模板之用的。當(dāng)人們使用該系統(tǒng)時，要輸入其身份號碼。模板連同身份號碼一起傳輸?shù)秸菩伪嬲J門控系統(tǒng)的比較內(nèi)存。使用者將手放在上面，系統(tǒng)就產(chǎn)生該手的模板。這個模板再與參考模板進行比較確定兩者的吻合度。比較結(jié)果被稱為 “得分 ”。兩者之間的差別越大， “得分 ”越高。反之亦然。如果最終 “得分 ”比設(shè)定的拒絕分數(shù)極限低，那么使用者身份被確認。反之，使用者被拒絕進入。? 經(jīng)檢測表明，該類設(shè)備錯誤拒絕發(fā)生率約為 %（經(jīng)三次檢測），而錯誤接受發(fā)生率為 %（經(jīng)一次檢測）。系統(tǒng)完成一次識別需要 1秒鐘，完成一次注冊約須要 60秒鐘。 STUDENT FULFILLMENT3．人像臉面比對識別? 人臉是比對人體特征時最有效的分辨部位；你只要看上某人一眼，就可以有對此人基本特征的認識。識別的特征有眼、鼻、口、眉、臉的輪廓（頭、下巴、頰）的形狀和位置關(guān)系，臉的輪廓陰影等都可利用。它有“非侵犯性系統(tǒng) ”的優(yōu)點，可用在公共場合特定人士的主動搜尋，也是今后用于電子商務(wù)認證方面的利器之一，各國都在競相努力，并已經(jīng)在ATM自動取款機、機場的登機控制、司法移民及警察機構(gòu)、巴以加沙地帶出入控制系統(tǒng)等開始應(yīng)用。? 特別是在美國 “”事件后，公共場合的安全已成為國際性課題，反恐怖活動的需求，刺激和推動了此項技術(shù)的發(fā)展。 STUDENT FULFILLMENT3．人像臉面比對識別? 人臉識別技術(shù)優(yōu)勢 ? 人臉識別作為一種新興的生物特征識別技術(shù)（ Biometrics），與虹膜識別、指紋掃描、掌形掃描等技術(shù)相比，人臉識別技術(shù)在應(yīng)用方面具有獨到的優(yōu)勢： ? 1）使用方便，用戶接受度高。人臉識別技術(shù)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。 ? 2）直觀性突出。人臉識別技術(shù)所使用的依據(jù)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(guī)律。 ? 3）識別精確度高，速度快。與其它生物識別技術(shù)相比，人臉識別技術(shù)的識別精度處于較高的水平，誤識率、拒認率較低。 ? 4）不易仿冒。在安全性要求高的應(yīng)用場合，人臉識別技術(shù)要求識別對象必須親臨識別現(xiàn)場，他人難以仿冒。人臉識別技術(shù)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(tǒng)。這是指紋等生物特征識別技術(shù)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(tǒng)無從覺察。 ? 5）使用通用性設(shè)備。人臉識別技術(shù)所使用的設(shè)備為一般的 PC、攝像機等常規(guī)設(shè)備，由于目前計算機、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)等已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，因此對于多數(shù)用戶而言使用人臉識別技術(shù)無需添置大量專用設(shè)備，從而既保護了用戶的原有投資又擴展了用戶已有設(shè)備的功能，滿足了用戶安全防范的需求。 ? 6）基礎(chǔ)資料易于獲得。人臉識別技術(shù)所采用的依據(jù)是人臉照片或?qū)崟r攝取的人臉圖像，因而無疑是最容易獲得的。 ? 7）成本較低，易于推廣使用。由于人臉識別技術(shù)所使用的是常規(guī)通用設(shè)備，價格均在一般用戶可接受的范圍之內(nèi)，與其它生物識別技術(shù)相比，人臉識別產(chǎn)品具有很高的性能價格比。 ? 概括地說，人臉識別技術(shù)是一種高精度、易于使用、穩(wěn)定性高、難仿冒、性價比高的生物特征識別技術(shù)，具有極其廣闊的市場應(yīng)用前景。 STUDENT FULFILLMENT3．人像臉面比對識別? 人臉識別過程 ? 人臉識別的過程大致可以分為如下幾步。? 1）人臉檢測（ FaceDetection）：即從各種不同的場景中檢測出人臉的存在并確定其位置。在大多數(shù)的場合中由于場景較復(fù)雜，人臉的位置是預(yù)先不知道的，因而首先必須確定場景中是否存在人臉，如果存在人臉，再確定圖像中人臉的位置。臉部毛發(fā)、化妝品、光照、噪聲、面部傾斜和人臉大小變化以及各種各樣遮擋等因素都會使人臉檢測問題變得更為復(fù)雜。人臉檢測的主要目的是在輸入的整幅圖像上尋找人臉區(qū)域，把圖像分割成兩個部分－人臉區(qū)域和非人臉區(qū)域，從而為后續(xù)的應(yīng)用作準(zhǔn)備。 ? 2）人臉表征（ FaceRepresentation）：即采取某種表示方式表示檢測出的人臉和數(shù)據(jù)庫中的已知人臉。通常的表示法包括幾何特征（如歐氏距離、曲率、角度）、代數(shù)特征（如矩陣特征矢量）、固定特征模板、特征臉、云紋圖等。 ? 3）人臉識別（ FaceIdentification）：即將已檢測到的待識別的人臉與數(shù)據(jù)庫中的已知人臉進行比較匹配，得出相關(guān)信息，這一過程的核心是選擇適當(dāng)?shù)娜四樀谋碚鞣绞脚c匹配策略，系統(tǒng)的構(gòu)造與人臉的表征方式密切相關(guān)。通?；蚴沁x擇全局的方法或是選擇基于特征的方法進行匹配。顯然，基于側(cè)面像所選擇的特征和基于正面像的特征是有很大的區(qū)別的。 ? 4）表情分析（ ExpressionAnalysis）：即對待識別人臉的表情信息（快樂、悲傷、恐懼、驚奇等）進行分析，并對其加以歸類。 ? 5）生理分類（ PhysicalClassification）：即對待識別人臉的生理特征進行分析，得出其種族、年齡、性別、職業(yè)等相關(guān)信息。顯然，完成這一操作需要大量的知識并且通常是非常困難和復(fù)雜的。 STUDENT FULFILLMENT3．人像臉面比對識別? 人臉識別技術(shù)的作用 ? 1）維護國家和公共的安全 ? 而基于視頻的實時人臉識別系統(tǒng)，使用視頻圖像的比對，已經(jīng)能夠較好地滿足安全、公安部門的需求。人臉識別系統(tǒng)所具備的高速自動識別能力很大程度上可以將公安、安全部門從以往的 “人海戰(zhàn)術(shù) ”中解脫了出來，大大提升了整個國家、社會的安全防范水平，從而達到威懾犯罪、懲治罪犯、維護社會穩(wěn)定、保障國家安全的目的。 ? 2）對傳統(tǒng)數(shù)字監(jiān)控的提升 ? 數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)目前業(yè)內(nèi)廣泛采用主流的 MPEG 。但是，由于現(xiàn)行系統(tǒng)著眼于監(jiān)控場景的記錄，而缺乏對圖像的進一步分析理解，因而存在著先天性不足，從而影響了系統(tǒng)的進一步推廣使用。 ? 概括來說，現(xiàn)有數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)面臨著四大難題：確定監(jiān)控場景中是否有人。對監(jiān)控對象難以跟蹤。確定當(dāng)前監(jiān)控對象的身份。視頻檢索效率極低、難度大，無法基于人臉圖像等 AV對象進行智能化檢索。 ? 不難看出，上述四個問題正是人臉識別的研究范疇及應(yīng)用領(lǐng)域，因此，如果能夠?qū)崿F(xiàn)人臉識別技術(shù)與現(xiàn)有數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的有機結(jié)合，將可以有效地解決目前數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)存在的四大難題。 ? 可以預(yù)見，隨著人臉識別技術(shù)的進一步發(fā)展，在不遠的將來人臉識別技術(shù)將實現(xiàn)與數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的進一步融合，并最終成為數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能。 ? 3）對門禁 /出入控制系統(tǒng)的完善 ? 門禁及出入控制系統(tǒng)的核心在于人的身份鑒別與核查，從而確保合法用戶能夠順暢地進入受控區(qū)域，使非法用戶被拒之門外。 ? 在典型應(yīng)用環(huán)境下，人臉識別技術(shù)的識別精度可以達到與指紋識別技術(shù)相當(dāng)?shù)某潭?，而其用戶友好性明顯要高于其它的幾種生物特征識別技術(shù)。其價格適中和優(yōu)越的性能更能獲得用戶的認可。同時，人臉識別技術(shù)可以實現(xiàn)與數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的無縫集成，從而為門禁 /出入控制系統(tǒng)提供了良好的審計、核查機制，大大地提高了系統(tǒng)的安全性和易用性。 STUDENT FULFILLMENT4．視網(wǎng)膜比對識別? 視網(wǎng)膜是一些位于眼球后部十分細小的神經(jīng)（一英寸的 1/50），它是人眼感受光線并將信息通過視神經(jīng)傳給大腦的重要器官，它同膠片的功能有些類似，用于生物識別的血管分布在神經(jīng)視網(wǎng)膜周圍，即視網(wǎng)膜四層細胞的最遠處。STUDENT FULFILLMENT4．視網(wǎng)膜比對識別? 視網(wǎng)膜的生理獨特性? 人體的血管紋路也是具有獨特性的，人的視網(wǎng)膜上面的血管的圖樣可以利用光學(xué)方法透過人眼晶體來測定。如果視網(wǎng)膜不被損傷，從三歲起就會終身不