適應個體差異 生物識別“因材施教”
2012年12月08日 10:36:54來源:中國安防展覽網(wǎng)整理點擊量:1769
導讀生物識別技術主要是指通過人類生物特征進行身份認證的一種技術,這里的生物特征通常具有的(與他人不同)、可以測量或可自動識別和驗證、遺傳性或終身不變等特點。所謂生物識別的核心在于如何獲取這些生物特征,并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,存儲于計算機中,利用可靠的匹配算法來完成驗證與識別個人身份的過程。 然而,由于每個生物體都具有不同的個性,生物識別需要因環(huán)境的變化而變化。
中國安防展覽網(wǎng)訊 生物識別技術主要是指通過人類生物特征進行身份認證的一種技術,這里的生物特征通常具有的(與他人不同)、可以測量或可自動識別和驗證、遺傳性或終身不變等特點。所謂生物識別的核心在于如何獲取這些生物特征,并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,存儲于計算機中,利用可靠的匹配算法來完成驗證與識別個人身份的過程。然而,由于每個生物體都具有不同的個性,生物識別需要因環(huán)境的變化而變化。
每個生物體個性不盡相同
并非說每個人只有11個的特征,比如還有手掌、指靜脈、掌靜脈、視網(wǎng)膜、簽名識別等等,相信科學家還會發(fā)現(xiàn)更多的。然后,也不是每一特征都能付諸實用,即不能象IC卡那樣有很強的民用適用性,而不同的生物識別技術會要求有不同的適用環(huán)境,比如應用較成熟的指紋、手掌、人臉、虹膜識別。
1、DNA讓你,任二人一模一樣的基因組的機率幾乎為零,即便同卵雙胞胎也是如此,極微小的基因差異就會對身體特征產(chǎn)生巨大的影響。
2、指紋每個人獨特的,其大小和形狀取決于基因,并成長中胎兒的指紋還受子宮壁壓力,甚至羊水晃動的影響。這意味著即便同卵雙胞胎的指紋仍有足夠可區(qū)分的差異,腳指紋也如此。
3、面像是明顯的個性特征,但是它們可能不象你想象的那么獨特。當被問二張非常相象的人臉照片是否來自同一人,有科學家統(tǒng)計,對不熟悉的面孔人的答對概率56%,對熟悉的面孔答對概率也只有66%,數(shù)字低得令人驚訝,人類要有賴于機器提高辨識率。
4、眼睛虹膜的獨特性在于虹膜結(jié)構的復雜性,其雜亂的肌肉、韌帶、血管和色素細胞構成的網(wǎng)絡給予了虹膜獨特的顏色、深度和紋路。
5、耳朵可能你沒有注意:自身的二只都不一樣,何況不同的人。人類耳朵緣自母親懷孕5周時出現(xiàn)在腦側(cè)的6個小突起,盡管基因決定了其形狀,但母體子宮內(nèi)環(huán)境也對人耳終形成有影響。
6、心跳沒有二個人是一樣的,心電圖能區(qū)分出不同人的心臟。
7、腦電波,每人有獨特的大腦,其區(qū)別或可解釋為什么每人有不同的個性。
8、步態(tài)每個人也是獨特的,其取決于每個人的腿長、臀寬和后天運動造就的肌肉數(shù)量和發(fā)達程度。
9、聲音取決于空氣在喉部震動、在口鼻中顫動方式;其通過腭、舌、唇和臉頰形成發(fā)聲,因為每人的喉、嘴、舌、牙等等的不同,所以每人的聲音也不同。
10、氣味每個人也不盡相同,是否有足夠的理論和技術能區(qū)分出數(shù)拾億地球人的獨特氣味呢,科學家認為答案是肯定的。
11、微生物,嚴格講其非人身的一部分,但每人身上寄生有100萬億個細菌,而每人身上的細菌群落卻各不相同。
識別技術環(huán)境適用性
在考慮如何選擇某一種生物識別技術時,環(huán)境因素很重要,而其中有些因素并非人所共知。經(jīng)常有人問,哪種生物識別技術好?為什么選擇人臉識別,而不是指紋或虹膜識別?各種生物識別技術都有其特定的應用目的性和針對性。在選擇一項具體識別技術時,要考慮每個應用場景的獨特要求,如識別準確率、系統(tǒng)易用性、性價比等等。
例如指紋識別就不能應用于識別人流量較大的場合,因為指紋識別對手指放置有一定要求,稍有偏轉(zhuǎn)便會影響識別率,而掌形識別較宜于人流量較大場合;另外要實現(xiàn)非接觸式數(shù)據(jù)采集,人臉識別可以,而指紋識別明顯不適用于自動監(jiān)控系統(tǒng),因為被監(jiān)控對象不會主動配合去完成指紋采集。但另一方面,在刑事偵查中指紋識別卻又可大派用場,因為在*現(xiàn)場大多會找到*的殘留指紋,卻很難找到*的"殘留"視像信息。
虹膜識別通常需要較高分辨率的攝像機,并且需要使用者雙眼準確定位采集到高質(zhì)量圖像,才能保證系統(tǒng)的可靠性。因為虹膜特征采集的難度,所以普通數(shù)據(jù)庫中,難見到有存儲虹膜特征模板的。
基于計算機的自動生物識別系統(tǒng)主要用在解決安全問題,或幫助提高工作效率。因為非接觸式的數(shù)據(jù)采集方式,人臉識別技術特別適用于那些不大需要使用者配合的應用系統(tǒng),這就是所謂的被動式或無合作生物識別應用,對于這一類應用,人臉識別特別適合,其可以在數(shù)字監(jiān)控提供的實時視頻圖像中,自動捕捉和采集人臉圖像,并與系統(tǒng)黑名單數(shù)據(jù)庫中的人臉進行比對,實現(xiàn)真正的自動智能目標監(jiān)控。
或可以這么說:從識別的高度要求,而無環(huán)境限制的,則虹膜識別是;從價廉考慮,中檔度且無其它環(huán)境要求的,則指紋識別是理想的選擇;沒有特別高的識別精度要求,但有非接觸、高流量和隱蔽性要求的,則人臉識別確是可以考慮的不錯選項。
多重生物識別
有時事物整體的表現(xiàn)往往優(yōu)于各個組成部分之和,這種說法用在描述多重生物識別技術時非常合適。普通的生物識別系統(tǒng)是基于單項技術,其特點是單一和局限性,而多重生物識別是將多種生物識別技術進行整合應用,其性能表現(xiàn)及可靠性和安全性比單項技術更高。
一個多重生物識別系統(tǒng)通過不同的采集器獲取各種生物特征數(shù)據(jù),然后通過各自獨立的識別算法來決定這個指紋或人臉是否與數(shù)據(jù)庫中預存的模板相匹配。如果通過其中一種識別算法未能得到明確的識別結(jié)果,另外一種算法可以用來進行再次確認。
多重生物識別系統(tǒng)有幾種形式。在采集點使用多種生物識別采集設備,將多種生物特征數(shù)據(jù)和識別技術集成為一個完整系統(tǒng);再有是建立一種基于多種采集技術合而為一的一體設備的系統(tǒng),比如將指紋采集芯片、人臉圖像采集鏡頭、虹膜采集鏡頭合而為一的采集設備。這些系統(tǒng)能夠讓操作者在識別目標時擁有多種選擇,同時得到比采用單一生物識別技術更高的安全性。
多重生物識別技術還有另外一種形式,即所謂“融合生物識別技術",這是多重生物識別技術領域的新趨勢。融合生物識別系統(tǒng)也通過各種獨立的或多種采集方式合而為一的采集器,來采集不同的生物特征,但它們的區(qū)別在于如何來分析和判斷這些特征值。傳統(tǒng)的是分別使用不同的生物識別算法處理不同的生物特征,各自分別得出獨立的結(jié)果,而融合生物識別系統(tǒng)則是將采集到的各種不同的生物特征,用融合算法統(tǒng)一處理,根據(jù)多重生物識別技術的綜合判斷得出終的識別結(jié)果。這樣的處理方式更快速、準確率更高,并且系統(tǒng)可擴展性更好,終使整個系統(tǒng)達到新的安全高度。
為什么采用多重生物識別技術?采用多重生物識別技術的原因除了高安全要求外,另一個重要原因是提高識別準確率,后一個也是現(xiàn)實的理由是,多重生物識別技術解決了系統(tǒng)的整體實用性。每種單項生物識別技術固有的特點都影響其系統(tǒng)的整體實用性和可靠性。例如,使用指紋識別技術時,如果用戶有手部殘缺的;或一個虹膜識別系統(tǒng),遇到盲人用戶;又或者人臉識別,某用戶面部被嚴重燒傷。這些基于單項生物識別技術的系統(tǒng),經(jīng)常因為某些特殊的使用者,而影響其整體的實用性和安全性,多重生物識別系統(tǒng)將為不能使用的個別用戶安排妥協(xié)的方法。很明顯,多重生物識別技術的引入,使這些問題立刻迎刃而解。后要說的,影響多重生物識別技術推廣的負面原因只有一個,那就是成本。
結(jié)語
生物特征識別技術技術是一種理想的安全認證技術,由于具有廣闊的應用前景,正受到了越來越廣泛的重視,國外內(nèi)很多廠商都在積極推進其技術的研究工作。相信,隨著生物特征采集和識別技術的越來越成熟,新的生物識別產(chǎn)品一定會不斷出現(xiàn),可以預見,生物識別產(chǎn)品必將會開辟出更廣闊的市場前景。
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