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篇1

[關(guān)鍵詞] 監(jiān)獄； 生物識(shí)別； 安防； 信息化

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 01. 042

[中圖分類(lèi)號(hào)] D916.7； TP391.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2013）01- 0070- 03

近年來(lái)，監(jiān)獄安防信息化建設(shè)已經(jīng)步入快速發(fā)展的階段，生物識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用也愈來(lái)愈廣泛，從指紋識(shí)別到掌紋識(shí)別，從臉型識(shí)別到虹膜識(shí)別，還有更多。尤其值得注意的是，司法部《關(guān)于加強(qiáng)監(jiān)獄安全管理工作的若干規(guī)定》（司發(fā)通[2009]179號(hào)）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)司法部“35條” ）更為監(jiān)獄應(yīng)用生物識(shí)別技術(shù)，加強(qiáng)安防信息化建設(shè)帶來(lái)了重要契機(jī)。實(shí)踐證明，生物識(shí)別技術(shù)在監(jiān)獄安防信息化建設(shè)中的普遍應(yīng)用已成為監(jiān)獄安全發(fā)展的重要途徑，引起了監(jiān)獄方面的高度關(guān)注。

1 生物識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)述

生物識(shí)別技術(shù)（Biometric Identification Technology）是通過(guò)計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)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、臉型、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份鑒定的一種技術(shù)。人們之間的生物特征差異是人的特殊性表現(xiàn)，即身份代碼（密鑰）。這種能夠測(cè)量或自動(dòng)識(shí)別和驗(yàn)證的生理特性或行為特征可以用作進(jìn)行身份識(shí)別。大體上看，生物識(shí)別技術(shù)可以分為基于生理特性的生物識(shí)別技術(shù)和基于行為特征的生物識(shí)別技術(shù)兩類(lèi)。鑒于采用生物特征識(shí)別技術(shù)，無(wú)須記住身份證號(hào)碼或密碼，也不需要隨身攜帶像智能卡之類(lèi)的東西，因此，它是目前最為方便與安全的識(shí)別方法。

生物識(shí)別技術(shù)的一般的應(yīng)用流程和方法是：生物識(shí)別技術(shù)系統(tǒng)先對(duì)生物特性進(jìn)行取樣，提取其唯一的特征轉(zhuǎn)化成數(shù)字代碼，并進(jìn)一步將這些代碼組成特征模板，當(dāng)人們同識(shí)別系統(tǒng)交互進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)，識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)獲取其特征與數(shù)據(jù)庫(kù)中的特征模板進(jìn)行比對(duì)，以確定二者是否匹配，從而得以識(shí)別。

常見(jiàn)的生物識(shí)別技術(shù)：有基于生理特性的生物識(shí)別技術(shù)：如指紋、虹膜、面部和掌靜脈識(shí)別技術(shù)等，有基于行為特征的生物識(shí)別技術(shù)如聲音和簽字識(shí)別技術(shù)等。

2 生物識(shí)別技術(shù)在監(jiān)獄安防信息化建設(shè)中的應(yīng)用

監(jiān)獄是刑罰執(zhí)行機(jī)關(guān)，維護(hù)場(chǎng)所的安全穩(wěn)定是監(jiān)獄首要任務(wù)。而運(yùn)用生物識(shí)別技術(shù)是強(qiáng)化監(jiān)獄安全防范，確保監(jiān)獄安全發(fā)展的重要技術(shù)手段。

司法部 “35條” 明確指出，監(jiān)獄大門(mén)應(yīng)當(dāng)設(shè)置AB門(mén)，分設(shè)行車(chē)通道和行人通道。行人通道應(yīng)當(dāng)安裝帶有數(shù)字密碼和人體特征識(shí)別功能的電子門(mén)禁系統(tǒng)。司法部“35條” 為監(jiān)獄應(yīng)用生物識(shí)別技術(shù)加強(qiáng)安防信息化建設(shè)帶來(lái)了重要契機(jī)。

2.1 獄政管理上的應(yīng)用

生物識(shí)別技術(shù)在獄政管理上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在門(mén)禁系統(tǒng)和巡更系統(tǒng)。

2.1.1 生物識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)

在監(jiān)控指揮中心等重點(diǎn)區(qū)域建設(shè)生物識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)，能夠提高安全性和精確率。比如在監(jiān)控中心、應(yīng)急指揮中心運(yùn)用指紋等識(shí)別技術(shù)的門(mén)禁系統(tǒng)后，就能確保只有中心工作人員輸入指紋或其他生物特征后才能開(kāi)啟；通往監(jiān)內(nèi)的通道運(yùn)用指紋、掌紋、臉型、虹膜等生物識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)，對(duì)出入人員（民警職工、罪犯、外來(lái)人員）進(jìn)行生物特征信息比對(duì)確認(rèn)，保證通行的合法性；在監(jiān)舍、習(xí)藝區(qū)、會(huì)見(jiàn)室、提審室等重點(diǎn)區(qū)域建設(shè)生物識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)，對(duì)于合法、安全、有序通行、罪犯人數(shù)清點(diǎn)、民警管理考核發(fā)揮其重要作用。

單獨(dú)使用生物識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)，效率較高。然而，通過(guò)多種生物識(shí)別技術(shù)綜合運(yùn)用、多重識(shí)別技術(shù)綜合運(yùn)用、多次識(shí)別技術(shù)綜合運(yùn)用，能做到對(duì)身份的完全確認(rèn)，從根源上杜絕了罪犯?jìng)窝b、尾隨民警或人員脫逃事件的發(fā)生。浙江省DS監(jiān)獄在通往監(jiān)區(qū)的人行通道AB門(mén)之間，采用臉型識(shí)別系統(tǒng)，結(jié)合第三方認(rèn)證的方式開(kāi)啟AB門(mén)通行；在機(jī)房和監(jiān)控指揮中心分別采用指紋、虹膜3種生物識(shí)別系統(tǒng)門(mén)禁，只有專(zhuān)人才能被系統(tǒng)確認(rèn)進(jìn)入，安全度大大提高。

2.1.2 生物識(shí)別巡更系統(tǒng)

巡更系統(tǒng)是一種智能化的考勤系統(tǒng)，由巡更人員在規(guī)定的時(shí)間和路線(xiàn)去讀取規(guī)定的每一個(gè)巡更信息點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)巡檢和被考勤的目的。監(jiān)獄建設(shè)巡更系統(tǒng)，通常用于民警監(jiān)內(nèi)巡查以及對(duì)巡查民警的履職情況的檢查考核，有助于提高民警的履職責(zé)任心和主動(dòng)性。

在離線(xiàn)巡更和在線(xiàn)巡更兩種方式中，目前使用較多的是離線(xiàn)巡更，而它最大的弊端是無(wú)法確定巡更人的身份，任何一個(gè)人只需手持巡更棒便可完成巡更過(guò)程。為此，可以嘗試開(kāi)發(fā)和建設(shè)基于生物識(shí)別巡更系統(tǒng)，一是在巡更棒中融入生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行巡更棒開(kāi)啟，把巡更時(shí)間與人員綁定輸入系統(tǒng)，即在規(guī)定的時(shí)間只有規(guī)定的人員才能開(kāi)啟巡更棒，防止越殂代皰的造假現(xiàn)象；二是建設(shè)基于生物識(shí)別方式的網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)巡更系統(tǒng)，如配置相應(yīng)的指紋或其他生物特征讀頭和巡更軟件，配合計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能化管理，更準(zhǔn)確地掌握巡更人員、巡更時(shí)間，統(tǒng)計(jì)出遲到、早到、漏巡等重要信息，不但數(shù)據(jù)清晰，且行動(dòng)方便。

2.2 獄內(nèi)偵查中的應(yīng)用

2.2.1 “三假犯”的身份認(rèn)證

在押犯中假姓名、假家庭地址、假身份（一說(shuō)假社會(huì)關(guān)系）的罪犯常稱(chēng)為“三假犯”。目前，“三假犯”比例呈逐年上升之勢(shì)，有效進(jìn)行“三假犯”的身份甄別成為逐步減少和消除“三假犯”，預(yù)防打擊犯罪、懲罰改造罪犯的重要舉措。

在我國(guó)國(guó)民的指紋、DNA等生物特征數(shù)據(jù)庫(kù)尚未建立健全的情況下，當(dāng)前，監(jiān)獄單獨(dú)或與公安等部門(mén)合作，嘗試初步建立生物特征數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)于新收罪犯和刑釋人員做好生物特征登記、交接工作，同時(shí)與其他部門(mén)互通有無(wú)，將數(shù)據(jù)統(tǒng)一比對(duì)，有利于“三假犯”的身份認(rèn)證，也防止出現(xiàn)新的“三假犯”。

2.2.2 獄內(nèi)犯罪案件的偵查

在完善罪犯?jìng)€(gè)人生物特征數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，把獄內(nèi)發(fā)生犯罪案件所采集到的生物特征信息與之比對(duì)，從相同性或相似性匹配來(lái)排摸嫌犯和鎖定真兇。

2.2.3 社會(huì)刑事案件的協(xié)查

過(guò)去發(fā)案未破的社會(huì)刑事案件也可能是在押罪犯所為，雖然也提取了犯罪嫌疑人的生物特征信息，但是囿于懷疑對(duì)象的有限范圍而造成漏網(wǎng)，而犯罪真兇又發(fā)另案入監(jiān)改造，盡管余罪在身，仍可茍且偷安。監(jiān)獄建立健全罪犯?jìng)€(gè)人生物特征數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用生物識(shí)別技術(shù)，協(xié)助社會(huì)刑事案件的偵查，便可“甕中捉鱉”了。還有，就是監(jiān)獄主動(dòng)把刑釋歸正人員的生物特征數(shù)據(jù)庫(kù)提供給司法部門(mén)用于社會(huì)刑事案件的協(xié)查，就可將刑釋歸正人員的再犯罪案件順利告破。

2.3 刑罰執(zhí)行方面的應(yīng)用

2.3.1 監(jiān)外服刑罪犯的管控

監(jiān)外服刑的罪犯包括緩刑、假釋、保外就醫(yī)的罪犯。其中緩刑、假釋的罪犯由地方管理，保外就醫(yī)的罪犯監(jiān)獄要定期考察。這些罪犯的脫管漏管問(wèn)題一直是老大難問(wèn)題，監(jiān)管不了、監(jiān)管不住、監(jiān)管不力，都有可能導(dǎo)致他們重新走上犯罪道路。

結(jié)合監(jiān)外服刑罪犯“月簽到制度”，可以嘗試改為生物識(shí)別系統(tǒng)簽到制度，監(jiān)獄配合地方提供罪犯?jìng)€(gè)人生物特征數(shù)據(jù)庫(kù)，由地方進(jìn)行罪犯簽到監(jiān)督；對(duì)于保外就醫(yī)罪犯的定期考察，考察民警攜帶生物識(shí)別系統(tǒng)的信息采集儀器供保外罪犯輸入信息，有效防止“關(guān)系考察”“虛假考察”等情況，確?？疾斓轿?，同時(shí)，可以限制罪犯的出行范圍，提升監(jiān)外執(zhí)行的實(shí)際效果。

2.3.2 預(yù)防刑釋人員再犯罪

建立針對(duì)刑釋歸正人員的特殊生物特征數(shù)據(jù)庫(kù)，如果刑釋人員隱姓埋名再犯罪，生物特征和相關(guān)的資料可以在入監(jiān)登記時(shí)通過(guò)生物識(shí)別系統(tǒng)自動(dòng)匹配，甄別該犯是否有余罪、漏罪，是否屬于“三假犯”、累犯、慣犯。徹底打擊罪犯的僥幸心理，加強(qiáng)對(duì)刑釋人員犯罪思想和行為的震懾力，減少再犯罪的發(fā)生幾率。

2.4 生活衛(wèi)生安全管理方面的應(yīng)用

在監(jiān)內(nèi)給罪犯開(kāi)通個(gè)人賬戶(hù)，該賬戶(hù)以罪犯的生物特征為觸發(fā)條件，這樣在就醫(yī)、大賬消費(fèi)時(shí)，通過(guò)生物識(shí)別技術(shù)，既可以更好地控制罪犯就醫(yī)次數(shù)以及消費(fèi)額度，也能打擊罪犯裝病逃避勞動(dòng)改造等行為。罪犯離監(jiān)就醫(yī)時(shí)，必須通過(guò)出監(jiān)生物識(shí)別與審批程序聯(lián)動(dòng)，確認(rèn)后方可放行，同時(shí)留下出入記錄備查。

出于確保罪犯伙食衛(wèi)生安全的需要，應(yīng)當(dāng)考慮在伙房設(shè)有生物識(shí)別系統(tǒng)，結(jié)合監(jiān)控監(jiān)聽(tīng)設(shè)施，防止發(fā)生蓄意破壞的情況發(fā)生，確保生活衛(wèi)生安全。

2.5 監(jiān)獄管理和民警安全管理上的應(yīng)用

（1） 信息的計(jì)算機(jī)安全保護(hù)。采用生物識(shí)別技術(shù)的方式開(kāi)啟計(jì)算機(jī)，只有專(zhuān)人采用生物識(shí)別（如指紋或虹膜識(shí)別等）的途徑方能使用，杜絕信息的計(jì)算機(jī)被他人擅用，造成失密。

（2） 信息系統(tǒng)主機(jī)登錄保護(hù)。所有信息系統(tǒng)的核心都是計(jì)算機(jī)主機(jī)，如果保護(hù)不當(dāng)，將造成失密的嚴(yán)重后果。為了有效保護(hù)，可以采用虹膜等生物識(shí)別技術(shù)，系統(tǒng)人員登錄時(shí)通過(guò)虹膜等生物信息驗(yàn)證才能登錄，而且基于“活體檢測(cè)”生物信息不會(huì)丟失；不會(huì)被人偽造；身份不會(huì)被冒充，完全可以對(duì)工作流程進(jìn)行嚴(yán)格的管理與控制，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

（3） 存放資料的房間、櫥柜等場(chǎng)所保護(hù)。加入生物識(shí)別技術(shù)的門(mén)禁，在“驗(yàn)明真身”后才可開(kāi)啟，還可與監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，對(duì)于非法人員試圖開(kāi)啟，及時(shí)報(bào)警監(jiān)控，防犯效果更好。

（4） 方便民警人事管理。在民警值備勤等崗位，通過(guò)生物識(shí)別技術(shù)的門(mén)禁系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等，隨時(shí)了解、掌握、考勤民警，有效保障民警安全，方便應(yīng)急指揮。

3 辯證看待，揚(yáng)長(zhǎng)避短，積極推進(jìn)生物識(shí)別技術(shù)應(yīng)用

（1） 客觀(guān)對(duì)待，揚(yáng)長(zhǎng)避短。無(wú)論什么技術(shù)設(shè)備都有利弊兩面，生物識(shí)別技術(shù)設(shè)備是基于人體生物特征的自然屬性而開(kāi)發(fā)的，個(gè)體差異性和穩(wěn)定性各有異同，采用該技術(shù)設(shè)備，既不是放之四海皆準(zhǔn)，一勞永逸的辦法，也不應(yīng)因噎廢食，全盤(pán)否定。

（2） 量力而行，循序漸進(jìn)。由于技術(shù)和設(shè)備的先進(jìn)性、成熟度和穩(wěn)定性以及產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比等因素，因此，監(jiān)獄應(yīng)當(dāng)兼顧現(xiàn)實(shí)與可能，需要與必要，有序有效地建設(shè)。

（3） 克服人的技術(shù)依賴(lài)性，發(fā)揮人、技術(shù)和管理的綜合效益。由于技術(shù)設(shè)備的本身缺陷，因而人必須克服依賴(lài)性，運(yùn)用技術(shù)的手段、人的主觀(guān)能動(dòng)性、管理的措施進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

（4） 完善制度，用制度確保生物識(shí)別技術(shù)設(shè)備的正常應(yīng)用和效能發(fā)揮。認(rèn)清生物識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用制度彌補(bǔ)生物識(shí)別技術(shù)設(shè)備的缺憾，只有這樣，監(jiān)獄安全防范工作才能落到實(shí)處。

在司法部“35條”出臺(tái)之后，生物識(shí)別技術(shù)在監(jiān)獄逐步應(yīng)用和推廣，基于生物識(shí)別技術(shù)開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品也不斷涌現(xiàn)。為此，要大膽地試驗(yàn)，積極地選擇適合的技術(shù)或產(chǎn)品。適合的技術(shù)或產(chǎn)品在試點(diǎn)單位應(yīng)用后，逐步提取出同類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，把符合技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品再進(jìn)行推廣應(yīng)用。

4 生物識(shí)別技術(shù)在監(jiān)獄安防信息化建設(shè)中的意義

毫無(wú)疑問(wèn)，生物識(shí)別技術(shù)在監(jiān)獄安防信息化建設(shè)中的應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛，對(duì)于監(jiān)獄現(xiàn)代化、法制化、社會(huì)化、正規(guī)化、數(shù)字化建設(shè)必然產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

（1） 有效提高了科技能力，促進(jìn)監(jiān)獄的科學(xué)發(fā)展。科技是第一生產(chǎn)力，生物識(shí)別技術(shù)的發(fā)展和在監(jiān)獄轉(zhuǎn)化應(yīng)用，是科技興監(jiān)的重要舉措，不可避免地帶來(lái)監(jiān)獄工作方式的革命性變化。它在很大程度保護(hù)了警力，解放了警力，提升了警力，也順應(yīng)了以人為本的管理理念和預(yù)防為主、關(guān)口前移的管理原則，有利于監(jiān)獄的科學(xué)發(fā)展。

（2） 有效提高了學(xué)習(xí)執(zhí)行力，促進(jìn)民警素質(zhì)發(fā)展。生物識(shí)別技術(shù)在監(jiān)獄的應(yīng)用，既是對(duì)監(jiān)獄民警工作理念的考驗(yàn)，也是對(duì)民警學(xué)科技、用科技，鍛煉工作能力的挑戰(zhàn)，畢竟再好的技術(shù)，最終還是要靠人去實(shí)施。從這個(gè)意義上說(shuō)，生物識(shí)別技術(shù)在監(jiān)獄的應(yīng)用，藉此轉(zhuǎn)化為民警的一種履職能力，能夠有效提高民警學(xué)習(xí)執(zhí)行力，促進(jìn)管理方式由傳統(tǒng)向科技的轉(zhuǎn)變，是科技強(qiáng)警、素質(zhì)強(qiáng)警的必要舉措。

（3） 有效提高了安全維穩(wěn)力，促進(jìn)監(jiān)獄安全發(fā)展。生物識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用于監(jiān)獄的信息和安全、人事安全、執(zhí)法安全、生活衛(wèi)生安全等領(lǐng)域，體現(xiàn)了向科技要安全、用技防保安全的科學(xué)理念，對(duì)完成維護(hù)監(jiān)管場(chǎng)所安全穩(wěn)定這一首要政治任務(wù)發(fā)揮著獨(dú)特的作用，有利于打造本質(zhì)安全型監(jiān)獄，推動(dòng)監(jiān)獄的安全發(fā)展。

篇2

生物特征識(shí)別核心引擎

通過(guò)當(dāng)前領(lǐng)先的數(shù)字信息技術(shù)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段的密切結(jié)合，利用人體所固有的諸如指紋、而相、虹膜、脈絡(luò)等生理特性，和諸如筆跡、聲音、步態(tài)等行為特征來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定的技術(shù)手段，就成為生物識(shí)別技術(shù)。該技術(shù)比傳統(tǒng)的身份鑒定方法具有安全性、保密性和方便性，同時(shí)還具有不易遺忘、防偽性能好、不易偽造或被盜、隨身“攜帶”和隨時(shí)隨地可用等優(yōu)點(diǎn)。

由于早期生物特征識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品均借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，雖然很容易配合電腦和安全、監(jiān)控、管理系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，但其應(yīng)用范圍受到限制。為使生物識(shí)別技術(shù)廣泛用于從公共安全、金融業(yè)務(wù)、社會(huì)福利保障、電子商務(wù)，直至家居保安和個(gè)人私隱等消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)，嵌入式需求至關(guān)重要，因此DSP無(wú)疑是生物特征識(shí)別處理的核心引擎。

如圖1所示生物特征識(shí)別系統(tǒng)是一個(gè)典型的高速影像處理系統(tǒng)，首先其核心處理包括影像獲取、影像增強(qiáng)和模版提取，然后進(jìn)行匹配和加密，所有這些復(fù)雜的工作都需要在瞬間實(shí)現(xiàn)，如果沒(méi)有DSP的高速則難以勝任。其次其周邊包含傳感、存儲(chǔ)、外設(shè)、供電和主控單元，整體耗電量要求盡可能低，因此TI的DSP的低功耗和MSP430的超低功耗特性得天獨(dú)厚，另外還可得益于IT的高性能電源等其它器件器件。當(dāng)系統(tǒng)的高速和省電需求得到充分滿(mǎn)足之后，生物特征識(shí)別產(chǎn)品市場(chǎng)化的進(jìn)程便得到迅猛的發(fā)展。

指紋識(shí)別技術(shù)發(fā)展進(jìn)程

人們對(duì)指紋特征的認(rèn)識(shí)由來(lái)已久，但在快速自動(dòng)識(shí)別方面還是數(shù)字化的產(chǎn)物。一個(gè)手指的指紋特征點(diǎn)約在一百到一百二十之間，每個(gè)特征點(diǎn)以八個(gè)比特來(lái)描述將近一千個(gè)比特，在數(shù)據(jù)層面難以復(fù)制。另外其本身內(nèi)在的生物特征也難以被盜取，這就難以被直接復(fù)制成指模。加之現(xiàn)有活體識(shí)別技術(shù)，即便復(fù)制出指模也是無(wú)濟(jì)于事。其實(shí)早在PC時(shí)代人們就對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，但真正的實(shí)用化還是從DSP開(kāi)始，特別是TI的C5402這樣的經(jīng)典平臺(tái)。C5402具有100MIPS運(yùn)算性能，且性能與功耗都具優(yōu)勢(shì)，在指紋識(shí)別應(yīng)用的歷史跨越了一個(gè)年代，只是后來(lái)逐步升級(jí)到C55X平臺(tái)。圖2所示為基于11的C55X平臺(tái)指紋識(shí)別參考框圖。

C55X是C54X的升級(jí)平臺(tái)，時(shí)鐘提高的同時(shí)內(nèi)部運(yùn)算處理核心也加倍，因此往往200MHz或300MHz時(shí)鐘可以獲得400MIPS或600MIPS的高運(yùn)算能力。由于芯片半導(dǎo)體工藝的改進(jìn)，加之特殊的內(nèi)部供電管理機(jī)制，其工作功耗呈數(shù)量級(jí)下降，并成為可實(shí)現(xiàn)業(yè)界最低待機(jī)功耗的新型DSP平臺(tái)。其中C5509和C5507以片上集成USB接口而別具特色，C5503/02/01則以不同的內(nèi)存配置而針對(duì)不同應(yīng)用。特別值得一提的是，新近推出的C5506超低功耗器中，時(shí)鐘為108MHz下僅為58mW功耗，而性能可達(dá)216MIPS；在1.2V情況下待機(jī)功耗僅為0.120mW，為業(yè)界最低。另外還具有動(dòng)態(tài)頻率與電壓縮放、多種待機(jī)模式可分別關(guān)剛獨(dú)立外設(shè)與內(nèi)部功能、128KB的SRAM可滿(mǎn)足高效代碼需求以盡可能減少片外存儲(chǔ)器存取。C55X平臺(tái)還可以通過(guò)電源優(yōu)化工具輔助實(shí)現(xiàn)低功耗設(shè)計(jì)。

憑借DSP的驅(qū)動(dòng)，指紋識(shí)別技術(shù)的實(shí)用化和市場(chǎng)化進(jìn)程不斷加快，其中最重要的一個(gè)應(yīng)用就是指紋鎖。從一般鎖到指紋鎖的變遷說(shuō)明了安全的主題是恒久不變的，指紋門(mén)鎖目前也成為高檔住宅或安全重地的必然選擇。與此同時(shí)，指紋在保險(xiǎn)箱等產(chǎn)品的應(yīng)用，除了確保物理安全之外，還能保證信息存儲(chǔ)更加安全可靠。指紋識(shí)別在銀行系統(tǒng)中的應(yīng)用是一個(gè)極具潛力的新興市場(chǎng)。在金融交易過(guò)程中，指紋特征信息由于每次采集的數(shù)據(jù)并不完全相同，若被攔截并進(jìn)行假冒驗(yàn)證，系統(tǒng)可以判定出存在完全相同的兩次數(shù)據(jù)，則有機(jī)會(huì)拒絕服務(wù)，從而一定程度提高了交易安全。傳統(tǒng)的類(lèi)似銀行卡的結(jié)算方式，需要輸入帳號(hào)和密碼、加載數(shù)字證書(shū)，操作環(huán)節(jié)多且繁瑣，而采用指紋則確認(rèn)交易的過(guò)程可以一次完成。隨著DSP產(chǎn)品及應(yīng)用的“平民化”，面向消費(fèi)類(lèi)的指紋識(shí)別市場(chǎng)將會(huì)呈現(xiàn)空前繁榮的局面。

面相識(shí)別技術(shù)發(fā)展進(jìn)程

與指紋特征識(shí)別技術(shù)相比，面相識(shí)別算法非常復(fù)雜而代碼長(zhǎng)度也非?；穑@就需要很大的處理性能和系統(tǒng)資源。如果在電腦上實(shí)現(xiàn)需要“奔騰4”級(jí)別以上，然而相識(shí)別類(lèi)產(chǎn)品需要相當(dāng)高的可靠性，基于PC的通用操作系統(tǒng)很難保證這種持久的可靠性。另一個(gè)方面，面相識(shí)別在例如門(mén)禁、移動(dòng)便攜式設(shè)備、智能監(jiān)控相機(jī)等應(yīng)用場(chǎng)合必須是嵌入式產(chǎn)品類(lèi)型，而這對(duì)系統(tǒng)功耗也就提出了更高的要求，顯然通用的CPU難以勝任，只有高性能的DSP才有機(jī)會(huì)不斷推進(jìn)面相識(shí)別的市場(chǎng)化進(jìn)程。圖3為基于DSP的典型應(yīng)用示范。

在面相識(shí)別應(yīng)用中，DM642是一個(gè)理想的平臺(tái)，首先這是業(yè)界第一顆高性能、軟件可編程的通用媒體處理器，其核心是主頻為600MHz名為C64X的DSP，由丁有八個(gè)并行運(yùn)算單元，所以等效性能為4800MIPS。DM642集成有多個(gè)離精度數(shù)字視頻接口，可以作為視頻輸入電可以作為視頻輸出，同時(shí)還有以太網(wǎng)接口用于傳輸壓縮的數(shù)據(jù)流和音頻輸入輸出接口。DM642通過(guò)擴(kuò)展總線(xiàn)連接同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器和閃速存儲(chǔ)器，在視頻前端可以采用TI的視頻解碼器、視頻放大器及電源等高性能模擬器件。

DM642的C語(yǔ)言編譯效率很高，所以很容易將基于PC的軟件算法進(jìn)行移植，還可以借助于TI特有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)DSP/BIOS構(gòu)建嵌入式面相識(shí)別系統(tǒng)，這樣就可以之作為一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，完成視頻采集、人臉定位、特征提取，同時(shí)還可將該資料以及壓縮的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地傳到遠(yuǎn)程的服務(wù)器，然后在人臉影像數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行檢索和匹配，并及時(shí)地通報(bào)結(jié)果。若是需要錄入新的人臉影像，則可以通過(guò)簡(jiǎn)單的拍攝完成，便添加到影像數(shù)據(jù)庫(kù)中去。

新型的單片媒體處理器將使面相識(shí)別系統(tǒng)功能更加強(qiáng)大。

TI所推出的達(dá)芬奇(Davlnci)平臺(tái)不僅包含更高性能的C64X+核心，還集成了ARM9通用處理器，既可以高速地處理人臉影像，還可以運(yùn) 行高級(jí)的嵌入式操作系統(tǒng)，如Linux，甚至WinCE。視頻輸入與視頻輸出包含在一個(gè)視頻處理子系統(tǒng)中，前端有CCD的控制器、預(yù)覽、縮放，還具有自動(dòng)聚焦、自動(dòng)爆光、自動(dòng)白平衡的“3A”功能，后端集成字幕疊加“OSD”、四個(gè)視頻DAC和24位數(shù)字RGB輸出。Davinci集成有豐富的接幾，除了與DM642同樣的以太網(wǎng)口和音頻接口外，還有USB20、硬盤(pán)ATA接口、MMC和SD等存儲(chǔ)卡接口。于是許多有用的識(shí)別資料有了靈活的存儲(chǔ)方式。

日前已有不少專(zhuān)業(yè)公司成功推出基于DM642的面相識(shí)別系統(tǒng)，并推山實(shí)用性的產(chǎn)品。由于DM642目前已成為數(shù)字視頻監(jiān)控的主流平臺(tái)，那么基于DM642的面相識(shí)別算法中就很容易集成到數(shù)字視頻監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)中，從而增強(qiáng)了其附加值，這也成為數(shù)字視頻監(jiān)控的一個(gè)趨勢(shì)。

隨著基于Davinci的數(shù)字視頻監(jiān)控產(chǎn)品的推出，相應(yīng)的面相識(shí)別系統(tǒng)也將更新的面貌出現(xiàn)。

面相識(shí)別技術(shù)已開(kāi)始應(yīng)用于銀行安全防范管理系統(tǒng)、會(huì)議代表身份認(rèn)證系統(tǒng)、面像識(shí)別門(mén)禁、面像識(shí)別考勤、社會(huì)保障管理、公共場(chǎng)所巡察等應(yīng)用系統(tǒng)，并在不同程度地發(fā)揮著作用。

其它識(shí)別技術(shù)發(fā)展進(jìn)程

生物識(shí)別技術(shù)可劃分為生物生理特征和生物行為兩類(lèi)，前兩部分介紹的指紋識(shí)別和面相識(shí)別屬于前者，同屬生物生理特征的還有虹膜識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別和掌紋識(shí)別。生物行為特征則包含手動(dòng)簽名以及聲音識(shí)別。那么在這些識(shí)別技術(shù)中哪一個(gè)還具有潛力呢?根據(jù)權(quán)威性實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在技術(shù)特性方面虹膜識(shí)別特別適合于信息安全和通道控制領(lǐng)域的身份認(rèn)證。

虹膜就是人眼瞳孔和眼白之間的環(huán)狀組織，是人眼的可視部分，也是最可靠的人體生物終身身份標(biāo)識(shí)。虹膜識(shí)別有條件成為人體生物特征識(shí)別技術(shù)中的最佳選擇，其原因在于其所具有最高的唯一性、終身不變性、最強(qiáng)的生物活性，其識(shí)別準(zhǔn)確性最高，而且識(shí)別速度最快，防偽性最強(qiáng)也。曾經(jīng)有國(guó)際權(quán)威部門(mén)對(duì)人體生物特征識(shí)別技術(shù)分析結(jié)果顯示，虹膜識(shí)別的匹配速度超出所有其它生物統(tǒng)計(jì)技術(shù)至少20倍。

當(dāng)然虹膜識(shí)別的可靠性需要有極高的識(shí)別準(zhǔn)確度來(lái)保證，特別是采用核心技術(shù)在深色虹膜的“無(wú)紋理”區(qū)域分析提取紋理特征并加以精確的數(shù)字表述的實(shí)現(xiàn)，因此需要采用更高性能的DSP，如主頻高達(dá)千兆的C6416系列。隨著識(shí)別技術(shù)更加成熱和優(yōu)化，還有高性能DSP的價(jià)位的降低，虹膜識(shí)別同樣可以廣泛應(yīng)用于政府、軍事部門(mén)、廠(chǎng)礦企業(yè)、社會(huì)公共安全防范以及信息安全領(lǐng)域。

在視網(wǎng)膜識(shí)別與虹膜識(shí)別，指紋識(shí)別與掌紋識(shí)別在某種程度上有共同性，只是在各自的傳感器上有所不同，在處理方式方法上也大相徑庭，但是DSP都有發(fā)揮的余地。

篇3

關(guān)鍵詞：銀聯(lián) 銀行卡 生物識(shí)別技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）04-0112-02

目前，銀聯(lián)跨行交易清算系統(tǒng)對(duì)我國(guó)銀行卡產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用，處于我國(guó)銀行卡產(chǎn)業(yè)的核心和樞紐地位，使得我國(guó)銀行卡產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展及普及。但在用戶(hù)對(duì)銀行卡的使用過(guò)程中出現(xiàn)了銀行卡丟失、密碼忘記或者記混、信息泄露等諸多問(wèn)題。生物識(shí)別技術(shù)在銀聯(lián)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，很好的解決了這些問(wèn)題。維護(hù)了廣大用戶(hù)的切身利益。

1 銀行卡使用安全現(xiàn)狀

隨著銀行卡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，網(wǎng)上銀行，轉(zhuǎn)帳支付，ATM存取款等已成為我國(guó)居民個(gè)人使用最為頻繁的非現(xiàn)金交易工具。銀行卡的發(fā)展大大降低了社會(huì)交易成本，提高了國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率，但與此同時(shí)，銀行卡在使用中也出現(xiàn)了許多安全問(wèn)題。

1.1 銀行卡丟失

各個(gè)商業(yè)銀行都有自己的銀行卡業(yè)務(wù)，為滿(mǎn)足人們不同需求，相繼推出了存儲(chǔ)卡、信用卡、借記卡等諸多銀行卡產(chǎn)品，致使人們外出或者辦理業(yè)務(wù)需要攜帶大量銀行卡，使用時(shí)容易記混或者丟失。

1.2 密碼忘記

為了安全，人們往往為每個(gè)銀行卡設(shè)置不同的密碼，以防一個(gè)密碼泄露還能維護(hù)其他銀行卡的安全。由于密碼太多人們?nèi)菀子浕旎蛘咄浢艽a。

1.3 安全隱患

由于銀行卡現(xiàn)有交易方式存在漏洞，不法分子通過(guò)各種手段或渠道竊取銀行卡信息，而非法獲得他人錢(qián)財(cái)。銀行卡磁條被復(fù)制，卡內(nèi)資金被盜；利用黑客軟件、病毒竊取用戶(hù)銀行卡號(hào)和密碼；在用戶(hù)用卡交易時(shí)，偷窺密碼；在A(yíng)TM機(jī)上設(shè)置障礙，制造假吞卡現(xiàn)象，持卡人離開(kāi)后竊取銀行卡等犯罪案件不斷增加，如何保證銀行卡交易安全是擺在我們面前最嚴(yán)峻的問(wèn)題。

2 生物識(shí)別技術(shù)

生物識(shí)別技術(shù)，是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器等多門(mén)學(xué)科密切結(jié)合，利用人體固有的特性來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。由于人體特征具有不可復(fù)制的唯一性特征，不易遺忘、不易偽造、不易竊取、隨身攜帶，使生物識(shí)別技術(shù)比傳統(tǒng)的證件、用戶(hù)名和密碼等身份鑒定方法更具有安全性、保密性和方便性。

目前，常見(jiàn)的生物識(shí)別技術(shù)有：

（1）指紋識(shí)別：通過(guò)和指紋庫(kù)預(yù)存指紋做比對(duì)，確定查詢(xún)?nèi)松矸荨?/p>

（2）手掌幾何學(xué)識(shí)別：通過(guò)測(cè)量使用者的手掌和手指的物理特征來(lái)進(jìn)行識(shí)別。

（3）聲音識(shí)別：通過(guò)分析使用者的聲音的物理特性來(lái)進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)，將說(shuō)話(huà)人發(fā)出的聲波轉(zhuǎn)換成能夠表達(dá)說(shuō)話(huà)內(nèi)容的序列號(hào)來(lái)進(jìn)行識(shí)別。

（4）視網(wǎng)膜識(shí)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。

（5）人臉識(shí)別：利用分析比較人臉視覺(jué)特征信息進(jìn)行身份鑒別的計(jì)算機(jī)技術(shù)。

另外，還有虹膜識(shí)別、簽名識(shí)別、步態(tài)識(shí)別、靜脈識(shí)別、基因識(shí)別等識(shí)別技術(shù)。各種生物識(shí)別技術(shù)各有優(yōu)劣，如指紋識(shí)別技術(shù)，掃描速度快，指紋采集器體積小，價(jià)格低；但有些人的指紋特征很少，很難成像，磨損或者意外都可能造成識(shí)別不準(zhǔn)確；每次使用指紋都會(huì)留下印痕，易被不發(fā)分子復(fù)制利用；有些人害怕指紋記錄在案，操作不便。虹膜識(shí)別具有唯一性高、穩(wěn)定性高、抗欺騙性強(qiáng)等特點(diǎn)，但很難將圖像獲取設(shè)備小型化、而且攝像頭價(jià)格昂貴，很難推廣使用。視網(wǎng)膜識(shí)別精確度高、難以偽造，但使用較困難，被識(shí)別對(duì)象感覺(jué)不好，而且成本高。

人臉識(shí)別具有識(shí)別速度快、可直觀(guān)對(duì)比、無(wú)須學(xué)習(xí)等特點(diǎn)，但面部的位置和周?chē)墓猸h(huán)境可能影響系統(tǒng)的精確性，面部的相似也可能會(huì)影響識(shí)別的準(zhǔn)確性。手掌識(shí)別使用時(shí)很容易接受，且準(zhǔn)確性較高，讀取器也很容易集成到其他系統(tǒng)中。二者的結(jié)合能相互彌補(bǔ)不足，提高識(shí)別的唯一性和安全性。

3 生物識(shí)別技術(shù)在銀聯(lián)業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

將人臉識(shí)別技術(shù)和手掌識(shí)別技術(shù)運(yùn)用到銀聯(lián)業(yè)務(wù)中，能有效解決銀行卡在使用過(guò)程中的諸多問(wèn)題，改善銀聯(lián)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)流程和安全性。

在銀聯(lián)跨行結(jié)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加人臉識(shí)別和手掌識(shí)別身份認(rèn)證，形成“人臉識(shí)別+手掌識(shí)別+賬號(hào)密碼”三層安全認(rèn)證，增強(qiáng)交易的安全性和方便性。以ATM機(jī)交易為例。用戶(hù)可以在不帶銀行卡的情況下通過(guò)ATM機(jī)存取款和轉(zhuǎn)賬，通過(guò)人臉識(shí)別和手掌識(shí)別確定用戶(hù)身份后，列出該身份下的所有銀行卡賬號(hào)，用戶(hù)選擇用哪個(gè)銀行卡賬號(hào)進(jìn)行交易，輸入正確密碼后顯示該賬號(hào)的所有信息，然后進(jìn)行交易；如果插入銀行卡，進(jìn)行人臉識(shí)別和手掌識(shí)別后直接要求輸入該銀行卡賬號(hào)密碼，三層認(rèn)證通過(guò)后顯示該銀行卡賬號(hào)信息，進(jìn)行操作。鏈接拓?fù)鋱D如圖1：

“人臉識(shí)別+手掌識(shí)別+賬號(hào)密碼”三層安全認(rèn)證方式與銀聯(lián)交易系統(tǒng)的完美結(jié)合，可以應(yīng)用到任何銀聯(lián)業(yè)務(wù)中，如超市購(gòu)物、post刷卡、網(wǎng)上支付、柜臺(tái)交易等，與各種交易平臺(tái)都能很好的集成，彌補(bǔ)傳統(tǒng)的“賬號(hào)+密碼”認(rèn)證方式的不足，維護(hù)用戶(hù)的經(jīng)濟(jì)利益，促進(jìn)銀聯(lián)業(yè)務(wù)的健康發(fā)展。

4 人臉識(shí)別+手掌識(shí)別+賬號(hào)密碼”三層安全認(rèn)證流程

采用“人臉識(shí)別+手掌識(shí)別+賬號(hào)密碼”三層安全認(rèn)證，使人臉識(shí)別技術(shù)、手掌幾何識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)有銀行交易系統(tǒng)相結(jié)合，大大減少了因遺失銀行卡或被盜取密碼而造成的損失，減小了利用銀行安保系統(tǒng)的漏洞犯罪的可能性。

所有在現(xiàn)金交易柜臺(tái)進(jìn)行現(xiàn)金交易的客戶(hù)的面像都會(huì)自動(dòng)被捕捉在案，銀行可將有犯罪在案或者有經(jīng)濟(jì)信用問(wèn)題的人物列為黑名單，在現(xiàn)金交易柜臺(tái)被捕捉的面像都會(huì)首先與黑名單作比較，當(dāng)找到黑名單里的面像相匹配的面像時(shí)，系統(tǒng)可報(bào)警通知銀行工作人員，否則都作為正常交易備案。

所有銀行用戶(hù)可申請(qǐng)采用“人臉識(shí)別+手掌識(shí)別+賬號(hào)密碼”三層安全認(rèn)證，只需到現(xiàn)金交易柜臺(tái)辦理手續(xù)，采集本人面像和手掌幾何圖形當(dāng)模板。當(dāng)用戶(hù)到現(xiàn)金柜臺(tái)用取款時(shí)，則需按照系統(tǒng)指示面對(duì)著現(xiàn)金交易柜臺(tái)上的攝像頭，系統(tǒng)捕捉該用戶(hù)面像資料與相對(duì)應(yīng)的銀行卡賬號(hào)所采集的面像相比對(duì)，比對(duì)成功后，提示用戶(hù)進(jìn)行手掌識(shí)別，通過(guò)后方可取款，系統(tǒng)同時(shí)捕捉該用戶(hù)照片存檔備案，方便查詢(xún)。

當(dāng)用戶(hù)采用ATM自動(dòng)取款系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)捕捉該用戶(hù)面像資料，與黑名單里的身份資料進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)該用戶(hù)是否屬于黑名單里的人，如是系統(tǒng)可作報(bào)警通知銀行工作人員，通過(guò)人臉識(shí)別后提示用戶(hù)將手掌放入手掌幾何識(shí)別器里進(jìn)行手掌識(shí)別，通過(guò)人臉識(shí)別和手掌識(shí)別后，方能顯示用戶(hù)身份下所有銀行賬號(hào)，用戶(hù)選擇交易賬號(hào)輸入正確密碼后方可取款，系統(tǒng)同時(shí)捕捉該用戶(hù)照片信息存檔備案，方便查詢(xún)。交易流程圖如圖2所示：

5 人臉識(shí)別+手掌識(shí)別+賬號(hào)密碼”三層安全認(rèn)證在銀聯(lián)業(yè)務(wù)中應(yīng)用的意義

5.1 使交易更具安全性

人臉和手掌特征都是人體所固有的生物特征，具有唯一性、不可復(fù)制性和自身的防偽性，使得生物識(shí)別是當(dāng)今認(rèn)證識(shí)別技術(shù)中最高級(jí)別的安全密鑰系統(tǒng)。傳統(tǒng)的認(rèn)證方式和生物識(shí)別的融合，使身份識(shí)別更加準(zhǔn)確和安全，應(yīng)用于銀聯(lián)業(yè)務(wù)和銀行門(mén)禁系統(tǒng)，可以有效防止和避免盜取密碼、挾持搶劫、復(fù)制磁條等違法行為。

5.2 使交易更具方便性

生物識(shí)別在銀聯(lián)業(yè)務(wù)應(yīng)用中除了保障交易安全之外，還可以使交易變得便捷。在現(xiàn)實(shí)的交易環(huán)境中，每一次交易進(jìn)行都要信任審核。在很多情況下，用戶(hù)并不愿意向?qū)Ψ搅粝轮T如身份證號(hào)碼一類(lèi)個(gè)人隱私信息。這會(huì)給建立交易互信造成障礙。生物特征的使用，使得雙方確立信任的時(shí)間成本和承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。交易便捷還體現(xiàn)在交易的操作過(guò)程中。傳統(tǒng)的類(lèi)似銀行卡的結(jié)算方式，需要輸入帳號(hào)，密碼，加載數(shù)字證書(shū)等諸多環(huán)節(jié)，若采用生物識(shí)別的方式，確認(rèn)交易的過(guò)程只需完成身份的認(rèn)證即可。生物識(shí)別特征與生俱來(lái)、不需記憶、隨身攜帶，免去了帶卡交易、遺忘密碼、丟失印章等煩惱。

5.3 引發(fā)了領(lǐng)域技術(shù)革命

人臉采集器和手掌幾何識(shí)別器成本低、體積小，能很好的集成到各類(lèi)系統(tǒng)，中科院計(jì)算所與成都銀晨網(wǎng)訊與2000年5月聯(lián)合創(chuàng)立了國(guó)內(nèi)首家專(zhuān)門(mén)從事面像識(shí)別核心技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)室。主要研究領(lǐng)域涉及計(jì)算機(jī)視覺(jué)、模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等，尤其關(guān)注于人臉識(shí)別以及多模式人機(jī)交互技術(shù)。有傳統(tǒng)的相等驗(yàn)證法認(rèn)證技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵嗨破ヅ浞楹诵牡恼J(rèn)證技術(shù)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字圖像處理、生物科學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，為利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)生物識(shí)別技術(shù)在各領(lǐng)域運(yùn)用開(kāi)拓了美好前景。此種認(rèn)證方式須有社會(huì)各界的支持、銀聯(lián)和各商業(yè)銀行的相互配合、密切合作才能得以實(shí)施和推廣。我們相信，人臉識(shí)別技術(shù)和手掌幾何識(shí)別技術(shù)以其特有的穩(wěn)定性、唯一性和方便性等特征，會(huì)被越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用在需要身份識(shí)別的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：生物識(shí)別技術(shù)；步態(tài)特征；目標(biāo)輪廓；預(yù)處理；周期特性

中圖分類(lèi)號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）33-0171-03

1 引言

人員身份識(shí)別是安全排查的重要方面，傳統(tǒng)的身份識(shí)別手段包括身份證、社?？?、電子密碼等。這些方法存在易竊取、易偽造、易破解等問(wèn)題，而生物識(shí)別技術(shù)有效避免了此類(lèi)問(wèn)題的出現(xiàn)。

步態(tài)特征識(shí)別是生物識(shí)別領(lǐng)域比較新的研究?jī)?nèi)容，其所具有的非接觸性、遠(yuǎn)距離識(shí)別、隱蔽性、不需要特別高的分辨率、不易被模仿等特點(diǎn)，使其在智能識(shí)別方面具有很大的發(fā)展前景和應(yīng)用潛力[1]。步態(tài)識(shí)別技術(shù)是一種基于行為特征的識(shí)別手段，在智能視頻監(jiān)控的大環(huán)境下，利用步態(tài)識(shí)別對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的人員進(jìn)行跟蹤和分析排查可疑人員，對(duì)發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)人員、提高預(yù)警時(shí)間以及及時(shí)防范起到重要作用。研究步態(tài)識(shí)別技術(shù)對(duì)于提高智能監(jiān)控水平、維護(hù)社會(huì)和諧穩(wěn)定具有重要而深遠(yuǎn)的意義。

在步態(tài)行為分析中步態(tài)特征是實(shí)驗(yàn)分析的主要內(nèi)容。針對(duì)步態(tài)特征，目前研究者提出了很多方法。文獻(xiàn)[2]提出針對(duì)SarKar等[3]基于基線(xiàn)算法的步態(tài)周期檢測(cè)的改進(jìn)算法，通過(guò)對(duì)圖像幀中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的擺動(dòng)距離的計(jì)算，根據(jù)擺動(dòng)距離的周期性估算步態(tài)周期值。Yan-qiu Liu[4]等提出步態(tài)能量圖結(jié)合步態(tài)周期的融合算法，利用傅里葉變換后的低頻成分作為特征進(jìn)行識(shí)別。本文提出步態(tài)周期檢測(cè)的改進(jìn)方法，使計(jì)算量更小且減少擺臂的干擾。

2 步態(tài)行為分析

步態(tài)行為分析是對(duì)步態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行圖像處理，獲得運(yùn)動(dòng)物體的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息，并對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行區(qū)分和識(shí)別，主要流程如圖1所示。其中，預(yù)處理主要是獲取背景圖像。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)主要是提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和形態(tài)學(xué)處理。

2.1 圖像預(yù)處理

通過(guò)預(yù)處理提取運(yùn)動(dòng)圖像中背景圖像。由于背景構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜，以及陰影、光照變化等影響，使得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分割比較困難[5]。目前常用的是光流法和高斯法。每一種算法都有其特定的適用場(chǎng)景，根據(jù)客觀(guān)條件的不同選擇相應(yīng)的算法來(lái)提取背景。由于數(shù)據(jù)庫(kù)所使用的是固定鏡頭下拍攝的視頻圖像，背景、光線(xiàn)、距離等因素基本沒(méi)有變化，所以本文采用背景減除法進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)。

采用背景減除法，首先是建立背景模型。模型算法的效果直接影響背景提取的質(zhì)量。原理是將一段特定視頻中所有圖像幀的像素平均值作為背景。平均值的計(jì)算以及更新規(guī)則都相對(duì)簡(jiǎn)單，因此該方法的實(shí)時(shí)性較好。由于光照變化會(huì)對(duì)圖像亮度即像素灰度值產(chǎn)生較大影響，因此該方法對(duì)環(huán)境光照變化的適應(yīng)性較差。平均背景模型的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下。

2.2運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)

運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)是指從獲取的視頻圖像中提取運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，獲得清晰的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)輪廓[6]。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)包含靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)特征，靜態(tài)特征有人體高度和寬度、面積等，動(dòng)態(tài)特征有關(guān)節(jié)角度、肢體擺幅、運(yùn)動(dòng)速度等，這些都可以表征運(yùn)動(dòng)目標(biāo)特性。同時(shí)背景圖像也分為固定場(chǎng)景和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景兩種，由于場(chǎng)景是否靜止，使得目標(biāo)檢測(cè)算法的選擇不同。

運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)是步態(tài)行為分析的基礎(chǔ)內(nèi)容，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)提取直接影響到到特征提取和分析。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)包括運(yùn)動(dòng)目標(biāo)提取和形態(tài)學(xué)處理等操作。

首先，提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，對(duì)獲取的背景圖像和前景通過(guò)背景減除的方法進(jìn)行處理，同時(shí)設(shè)置閾值理論值。調(diào)整閾值的大小，得到理想的二值D像。如圖3所示。

2.3 特征提取

在醫(yī)學(xué)上步態(tài)周期的定義是：運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，從一側(cè)足邁步開(kāi)始到同一側(cè)足再次著地結(jié)束。也就是邁出左（右）腳最大距離到下次左腳最大距離時(shí)所需要的時(shí)間為一個(gè)步態(tài)周期。完整周期內(nèi)，一側(cè)下肢經(jīng)歷了兩個(gè)階段；即地面支撐階段（站立期）和擺動(dòng)期。站立期約占整個(gè)步態(tài)周期的60%，在這個(gè)過(guò)程中足跟完成著地到腳趾離地整個(gè)動(dòng)作。擺動(dòng)期為腳趾離地后到足跟再次著地的過(guò)程，約占整個(gè)步態(tài)周期的40%。一側(cè)腿在擺動(dòng)期的同時(shí)另一側(cè)腿處在站立期。

2.3.1質(zhì)心點(diǎn)定位

通過(guò)預(yù)處理操作獲得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)輪廓，并提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)質(zhì)心。

3仿真實(shí)驗(yàn)與分析

步態(tài)行為分析以MATLAB軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，步態(tài)圖像庫(kù)采用CASIA數(shù)據(jù)庫(kù)A中數(shù)據(jù)。CASIA數(shù)據(jù)庫(kù)A中有20個(gè)樣本，分三個(gè)角度，每個(gè)角度4個(gè)步態(tài)序列，共240個(gè)序列。目前實(shí)驗(yàn)只用到其中零度的80個(gè)序列。

按照以下步驟提取步態(tài)周期：

（a）讀取數(shù)據(jù)庫(kù)A中的樣本序列。

（b）對(duì)圖像進(jìn)行質(zhì)心提取操作，如圖5所示。

（c）計(jì)算圖像序列擺動(dòng)距離變化趨勢(shì)，如圖6所示。

從表1中可以看出樣本之間周期差值最小為0.07幀，且周期幀數(shù)在18～28之間。通過(guò)分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)zl周期幀數(shù)明顯偏小。通過(guò)zl序列發(fā)現(xiàn)，提取到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)輪廓有較大殘缺，對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)質(zhì)心獲取和周期特性的獲得產(chǎn)生較大誤差影響，如圖8。

當(dāng)前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是從80個(gè)圖像序列中獲得的，分析存在誤差的主要原因有以下三種。第一，由于采用CASIA數(shù)據(jù)庫(kù)A中數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)樣本較少，造成誤差較大。第二，由于圖形處理過(guò)程中存在噪聲干擾，使特征提取效果達(dá)不到理論值；第三，由于序列中存在異常輪廓導(dǎo)致數(shù)據(jù)變化發(fā)生突變，如圖9所示。

4結(jié)論

本文通過(guò)獲取圖像幀中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的擺動(dòng)距離，利用擺動(dòng)距離和步態(tài)周期的相關(guān)性得到周期特征。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，在圖像處理的過(guò)程中存在無(wú)法消除的噪聲，抑制噪聲的同時(shí)產(chǎn)生新的噪聲干擾；由于序列基數(shù)比較少造成運(yùn)動(dòng)周期值精度不夠。在未來(lái)的研究中可以進(jìn)一步補(bǔ)充樣本數(shù)量，改進(jìn)算法降低噪聲干擾，以提高周期值的準(zhǔn)確度。

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篇5

關(guān)鍵詞：信息驗(yàn)證；生物特征識(shí)別；指靜脈識(shí)別

Abstract：In the context of the information age， everyone is very focused on their own information security. And the traditional way of information verification is not safe and convenient. Thus， biometric identification technology has emerged， which is the object of this paper， which can effectively solve the shortcomings and disadvantages of the current information verification. According to the principle of finger vein recognition and the key points of the system， the key points of the system are described in detail， and the rapid development of the vein recognition technology and the huge market demand are prospected.

Key word：Information verification Biometric identification Finger vein recognition

S著信息爆炸時(shí)代的來(lái)臨，人類(lèi)社會(huì)產(chǎn)生了巨大的變革，人們對(duì)信息的需求和依賴(lài)越來(lái)越大，人們?cè)跁r(shí)刻進(jìn)行社會(huì)活動(dòng)的時(shí)候離不開(kāi)身份信息的驗(yàn)證。在這種時(shí)代背景下信息的安全問(wèn)題也就顯得十分重要，然而傳統(tǒng)的身份識(shí)別方法是需要借助外物來(lái)證明身份的，但如果證明身份的標(biāo)識(shí)物品出現(xiàn)丟失、被盜竊或者被偽造等情況就會(huì)導(dǎo)致混亂甚至犯罪事件的發(fā)生。針對(duì)這一弊端，現(xiàn)已有很多生物特征識(shí)別技術(shù)用于身份認(rèn)證，比如指紋、虹膜、視網(wǎng)膜、手型識(shí)別、臉部識(shí)別等等。實(shí)際上生物特征識(shí)別技術(shù)早已有人研究，隨著科技的進(jìn)步以及各種生物特征識(shí)別的算法和系統(tǒng)的問(wèn)世使得生物特征識(shí)別變得火熱起來(lái)。而本文涉及的是生物特征識(shí)別技術(shù)中的指靜脈識(shí)別技術(shù)。

指靜脈識(shí)別這一技術(shù)最初是由日立公司著手研究并開(kāi)發(fā)成相關(guān)產(chǎn)品的，由于每個(gè)人的指靜脈分布都不一樣，由此特性它通過(guò)識(shí)別個(gè)人手指里的指靜脈分布圖像特征來(lái)進(jìn)行個(gè)人的身份鑒定。指靜脈的采集是根據(jù)靜脈里面的血紅蛋白反射采集到的圖像來(lái)對(duì)比識(shí)別的，這種識(shí)別方式?jīng)Q定了指靜脈是活體識(shí)別技術(shù)。

目前指紋識(shí)別雖然是用戶(hù)廣泛的一種識(shí)別技術(shù)，但弊端也隨之體現(xiàn)出來(lái)：安全性低，雖然如今破解指紋識(shí)別機(jī)不大可能了，但現(xiàn)在網(wǎng)上都有各種制作指紋膜來(lái)達(dá)到偽造身份的目的；穩(wěn)定性差，如果手指受了割傷或者手指外表皮因?yàn)闇囟然蛘吣Σ恋仍蚨撀浠蛘呤种副砻嬲瓷夏撤N污漬，在指紋驗(yàn)證時(shí)就會(huì)很困難。相較之下指靜脈識(shí)別很難偽造，抗干擾性好、不易受手指表面?zhèn)刍蛭蹪n的影響，因此指靜脈的準(zhǔn)確率比較高，F(xiàn)RR（拒真率）小于0.01%，F(xiàn)AR（認(rèn)假率）小于0.0001%，F(xiàn)TE（登錄失?。?%。因此就目前技術(shù)方面和市場(chǎng)方面來(lái)說(shuō)指靜脈識(shí)別技術(shù)運(yùn)用到的識(shí)別原理作為一種新型的身份認(rèn)證方式在生物特征識(shí)別中是具有較大的優(yōu)越性的。

1 指靜脈識(shí)別原理及技術(shù)

1.1指靜脈成像原理

根據(jù)醫(yī)學(xué)研究結(jié)果，每個(gè)人都有著自己獨(dú)特的手指血管紋路，左手和右手之間的靜脈分布也是不同的，即使是雙胞胎之間的血管紋路也不一樣的。由于靜脈相比于動(dòng)脈更接近皮膚表層，易于采集特征；況且靜脈分布的曲線(xiàn)和分支比較繁多復(fù)雜，采集到的圖案樣本多，所以個(gè)人之間圖像差別明顯。根據(jù)這一生物特性，我們可采用近紅外線(xiàn)照射指靜脈（近紅外線(xiàn)范圍在700～1000nm之間，本系統(tǒng)采用了波長(zhǎng)為850nm的近紅外線(xiàn)，在這個(gè)范圍靜脈透射的部分比較少，成像較為明顯），靜脈的圖像就會(huì)突出顯示，手指肌肉和骨骼等其它部位被弱化，由此將靜脈里流動(dòng)血液中的血紅蛋白呈現(xiàn)出來(lái)的圖像進(jìn)行特征提取。

1.2圖像的采集和預(yù)處理

采用了使用比較廣泛的CMOS感光器件，相較于CCD感光器件，COMS有以下幾個(gè) 優(yōu)點(diǎn)：

（1）集成度更高，所以功耗也比較低；

（2）在價(jià)格上CMOS由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單所以制造成本低；

（3）在成像方面新的CMOS器件的出現(xiàn)提高了信噪比和影像效率，已經(jīng)接近了CCD的成像質(zhì)量；

（4）CMOS的光譜敏感范圍在近紅外線(xiàn)比可見(jiàn)光的靈敏度高達(dá)5～6倍。

根據(jù)上述分析決定使用CMOS感光器件在近紅外下采集圖像。

但由于使用環(huán)境中我們的圖像采集成像裝置會(huì)受到環(huán)境可見(jiàn)光的影響，會(huì)導(dǎo)致指靜脈成像的不穩(wěn)定，因此需要增加濾光片來(lái)消除可見(jiàn)光的干擾。一般濾光鏡按照光譜的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)區(qū)分的話(huà)有紫外濾光、可見(jiàn)濾光片和紅外濾光片，因?yàn)槲覀儾杉胳o脈圖像的近紅外線(xiàn)是采用850nm的波長(zhǎng)，所以濾光鏡選擇紅外濾光片。

而因?yàn)槭种笖[放的姿勢(shì)、位置以及受到溫度等其它因素的影響導(dǎo)致手指內(nèi)部靜脈收縮或者擴(kuò)張，所以圖像采集到還需要進(jìn)一步的處理。處理過(guò)程一般都有圖像感興趣區(qū)域的裁剪、尺寸或灰度歸一化、圖像增強(qiáng)、靜脈分割、位置校準(zhǔn)、細(xì)化等操作，經(jīng)過(guò)處理的圖像更有利于特征的提取和圖像的識(shí)別認(rèn)證?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況的需要有選擇地選取上述處理方式，好的算法會(huì)使得圖像的處理更加優(yōu)化，從而達(dá)到提高識(shí)別率的目的。

1.3指靜脈特征點(diǎn)提取

在本系統(tǒng)的指靜脈特征點(diǎn)提取中主要采用的是基于細(xì)節(jié)點(diǎn)特征提取的算法，因?yàn)槔眉?xì)節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行識(shí)別主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）細(xì)節(jié)點(diǎn)的特征描述相對(duì)比較簡(jiǎn)單的。

（2）細(xì)節(jié)點(diǎn)占用的存儲(chǔ)空間比較小。

（3）單單憑借著細(xì)節(jié)點(diǎn)是無(wú)法恢復(fù)出原有的指靜脈的，有利于保護(hù)個(gè)人隱私。

而細(xì)節(jié)點(diǎn)的特征提取一般有以下幾種：

1.3.1端點(diǎn)：當(dāng)指靜脈在手指內(nèi)部一定深度或者近紅外線(xiàn)對(duì)手指透射的不夠深的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)這種端點(diǎn)。

1.3.2分叉點(diǎn)：由一個(gè)單一的靜脈段分裂為兩個(gè)靜脈段。

1.3.3p分叉點(diǎn)：當(dāng)兩個(gè)分叉點(diǎn)靠得比較近的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)這種雙分叉點(diǎn)。

根據(jù)以上三種細(xì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行特征提取的方法分別如下：

1.3.3.1提取端點(diǎn)：以端點(diǎn)為中心提取一個(gè)N*N范圍塊（N的取值視具體情況而定），然后刪除該N*N區(qū)域中其它沒(méi)有與該中心端點(diǎn)相連接的點(diǎn)。最后計(jì)算靜脈特征和塊邊界的連接數(shù)，如果連接數(shù)目為一個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)就認(rèn)為該細(xì)節(jié)點(diǎn)是端點(diǎn)并保存端點(diǎn)段譽(yù)水平線(xiàn)之間的角度，否則不是。

1.3.3.2提取分叉點(diǎn)：以一個(gè)分叉點(diǎn)為中心提取一個(gè)N*N的范圍塊（N的取值視具體情況而定），然后刪除在該N*N區(qū)域內(nèi)其他的不與中心分叉點(diǎn)相連接的點(diǎn)。最后計(jì)算靜脈特征和劃分的N*N范圍塊邊界的連接數(shù)，當(dāng)連接數(shù)目為四，就認(rèn)為該分叉點(diǎn)是雙分叉點(diǎn)，同時(shí)保存分支之間的兩個(gè)角度。反之則認(rèn)為該分叉點(diǎn)為錯(cuò)誤的細(xì)節(jié)點(diǎn)。

于是針對(duì)上述的三種細(xì)節(jié)點(diǎn)我們可以分別列出表達(dá)方式如下⑵：

端點(diǎn)：[X，Y，Φ1]

分叉點(diǎn)：[X，Y，θ2，θ3，θ4]

雙分叉點(diǎn)：[X，Y，Φ5，Φ6，Φ7，Φ8]

其中X，Y是細(xì)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，β是端點(diǎn)和水平線(xiàn)兩者之間的角度，θ是分叉點(diǎn)與分支兩者之間的角度，α是雙分叉點(diǎn)與分支兩者之間的角度。

具體的直觀(guān)圖像如下圖所示：

圖2.3 細(xì)節(jié)點(diǎn)表達(dá)圖像

實(shí)際上提取特征點(diǎn)之后為更加簡(jiǎn)化的圖像：

將上述提取特征點(diǎn)獲得的圖像與已保存的圖像庫(kù)做對(duì)比識(shí)別即可辨識(shí)身份。

2 總結(jié)

針對(duì)指紋識(shí)別等傳統(tǒng)生物識(shí)別的缺點(diǎn)或弊端提出了指靜脈識(shí)別系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在以及在指靜脈系統(tǒng)中從選用合適的器件開(kāi)始逐步到闡明在本系統(tǒng)中靜脈采集和特征提取的原理和方式等關(guān)鍵問(wèn)題。

從目前來(lái)看鑒于技術(shù)和成本之間的沖突，指靜脈識(shí)別市場(chǎng)正處于市場(chǎng)爆發(fā)的臨界狀態(tài)，一旦指靜脈識(shí)別技術(shù)得到進(jìn)一步的完善和達(dá)到一定的量產(chǎn)，將會(huì)普遍推廣到各類(lèi)民用領(lǐng)域。而且國(guó)家相關(guān)機(jī)構(gòu)也在制訂并計(jì)劃實(shí)施相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。相信通過(guò)國(guó)內(nèi)有實(shí)力的核心技術(shù)及上下游廠(chǎng)商通力合作，中國(guó)指靜脈技術(shù)識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展的前景廣闊。

我們也期盼著各種高科技產(chǎn)品早日普及到我們平常生活中，讓每個(gè)人都可以體驗(yàn)忘記密碼、丟掉鑰匙的安全又便捷的生活，就像十幾年前人們紛紛丟下腰間的BP機(jī)換成手機(jī)一樣，指靜脈識(shí)別系統(tǒng)會(huì)在不久的將來(lái)大放異彩。

參考文獻(xiàn)：

篇6

關(guān)鍵詞：指紋識(shí)別 指紋采集 識(shí)別技術(shù)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們也面臨著各種挑戰(zhàn)，其中身份識(shí)別與認(rèn)證是各種社會(huì)活動(dòng)的基礎(chǔ)，如何快速準(zhǔn)確的進(jìn)行身份識(shí)別關(guān)系到我們生活秩序的穩(wěn)定。由于人體所具有的生物特征如指紋、DNA、聲音等具有獨(dú)特性與單一性及無(wú)法替代的防偽性，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，使得使用這些特殊的生物特征進(jìn)行身份識(shí)別成為社會(huì)發(fā)展的潮流。

指紋這種表皮紋線(xiàn)形態(tài)是人類(lèi)所特有的，并且由于遺傳特性的差異，每一個(gè)人的指紋特征都是不盡相同的。每個(gè)人的指紋甚至每個(gè)指紋的每一條紋線(xiàn)都是獨(dú)立的且唯一的，指紋的這些特征使得其成為個(gè)人身份認(rèn)定和識(shí)別的最直接最便捷的途徑，因此我們把一個(gè)人的指紋與他的指紋對(duì)應(yīng)起來(lái)，通過(guò)比較他的指紋特征和預(yù)先保留的指紋樣品即可驗(yàn)證其身份[1]。尤其在各國(guó)警察機(jī)構(gòu)中指紋識(shí)別為其工作帶來(lái)了極大的便利。為維護(hù)社會(huì)秩序的穩(wěn)定作出了重要貢獻(xiàn)。

一、指紋技術(shù)的歷史發(fā)展

我國(guó)是世界上公認(rèn)最早使用指紋來(lái)確認(rèn)個(gè)人身份的國(guó)家。據(jù)相關(guān)資料顯示，我國(guó)古代最早的指紋應(yīng)用時(shí)在秦朝，經(jīng)過(guò)近千年的發(fā)展到了唐朝指紋已經(jīng)廣泛應(yīng)用于田宅、人身買(mǎi)賣(mài)契約、訂立抵押借貸等民事活動(dòng)。到宋代隨著犯罪案件的增加，指紋已經(jīng)作為正式的判案工具應(yīng)用于刑事訴訟領(lǐng)域。其中《宋史》中詳細(xì)記載，元絳利用指紋明判欺詐案件的故事。

我國(guó)雖然應(yīng)用指紋技術(shù)較早，但指紋識(shí)別技術(shù)科學(xué)化系統(tǒng)化卻是近代西方人發(fā)明并完善的。在歐洲1788年，梅耶首先提出世界上沒(méi)有兩個(gè)人的指紋會(huì)完全相同。1889年，亨利的研究成果提出了一套完整的指紋細(xì)節(jié)特征識(shí)別理論，為現(xiàn)代指紋識(shí)別技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)隨著近代人體解剖學(xué)、遺傳學(xué)、物理學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)學(xué)等科學(xué)理論的發(fā)展以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)話(huà)研究方法的日趨成熟使得指紋識(shí)別技術(shù)在近百余年內(nèi)越來(lái)越被人重視并應(yīng)用于生活中。

指紋識(shí)別技術(shù)從被發(fā)現(xiàn)起就被廣泛的應(yīng)用于商業(yè)買(mǎi)賣(mài)等民事領(lǐng)域。由于指紋具備穩(wěn)定性和唯一性，刑事偵查領(lǐng)域也開(kāi)始廣泛采用。在司法領(lǐng)域中，指紋一直被視為物證之首。但在早期刑事偵查中，指紋由專(zhuān)門(mén)部門(mén)采集特定人群的十指指紋信息并按一定管理辦法進(jìn)行人工分類(lèi)和儲(chǔ)存，當(dāng)有送檢的犯罪現(xiàn)場(chǎng)指紋或嫌疑人的指紋時(shí)嗎，由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員根據(jù)指紋特征用肉眼逐一識(shí)別對(duì)比，但人工識(shí)別方法效率低、速度慢不能滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)的需要，到上世界60年代末，在美國(guó)開(kāi)始出現(xiàn)自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)（AFIS），此系統(tǒng)因其儲(chǔ)存量大、對(duì)比話(huà)、便于查詢(xún)等諸多優(yōu)越性而受到重視并沿用至今。

二、指紋提取技術(shù)

指紋圖像的采集是指紋識(shí)別的前提，指紋由圖像采集設(shè)備轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像后才能用計(jì)算機(jī)處理。要獲取良好的指紋圖像非常復(fù)雜也非常重要，目前的指紋圖像采集技術(shù)主要有光學(xué)技術(shù)、半導(dǎo)體硅技術(shù)、超聲波技術(shù)。

光學(xué)技術(shù)：將手指放在光學(xué)鏡片上，手指在內(nèi)置光源照射下，用棱鏡將其投射在電荷耦合器上，這樣形成的圖像中脊線(xiàn)呈黑色，谷線(xiàn)呈白色，這些多灰度指紋圖像可用指紋設(shè)備算法處理[1]。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是較為廉價(jià)且分辨率較高。

硅技術(shù)：使硅傳感器成為電容的一個(gè)極板，手指成為另一個(gè)極板，利用手指的指紋脊和谷相對(duì)于平滑的傳感器之間的電容差，形成8位灰度圖像。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是所獲得圖像質(zhì)量更高，更易集成到小設(shè)備中。

超聲波技術(shù)：利用超聲波到達(dá)材質(zhì)表面時(shí)被吸收、穿透與反射的程度不同，因此可利用超聲波具有穿透材料的能力且隨材料的不同產(chǎn)生大小不同的圖波的特點(diǎn)，可發(fā)現(xiàn)皮膚與空氣對(duì)于聲波阻抗的差異，以此區(qū)分指紋脊與紋谷的位置[2]。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能達(dá)到最高精確度對(duì)手指和平面的清潔程度要求較低。

指紋圖像的預(yù)處理：在指紋數(shù)字圖像系統(tǒng)過(guò)程中，由于受手指破損、按壓方式或環(huán)境的影響，使輸入的指紋圖像是一幅含有較多噪聲的灰度圖像。指紋圖像的預(yù)處理操作即利用信號(hào)處理技術(shù)去除圖像中的噪聲干擾，盡量恢復(fù)指紋的脊線(xiàn)結(jié)構(gòu)將其變?yōu)橐环逦刂讣y圖像。指紋圖像的預(yù)處理過(guò)程包括圖像歸一化、圖像分割、圖像增強(qiáng)、二值化和細(xì)化等過(guò)程[3]。

特征提?。撼Ｓ玫闹讣y特征描述方法是基于紋路結(jié)構(gòu)特征，指紋特征可以分為全局特征、局部特征以及細(xì)微特征。全局特征包括基本紋路、模式區(qū)、核心區(qū)、三角點(diǎn)和紋數(shù)；局部特征包括端點(diǎn)、分叉點(diǎn)、分歧點(diǎn)、孤立點(diǎn)、短紋、環(huán)點(diǎn)、橋、曲率等。

三、指紋識(shí)別方法的原理及種類(lèi)

指紋是人手指表皮上突起的紋線(xiàn)由于遺傳特性使得每個(gè)人的指紋不盡相同，指紋識(shí)別技術(shù)主要是對(duì)指紋的特征進(jìn)行研究即特征提取中全局特征與局部特征。總體特征是可通過(guò)人眼即可直接觀(guān)察道德特征，早期的指紋識(shí)別即通過(guò)此方法進(jìn)行處理。局部特征是指指紋的特征點(diǎn)，不同的指紋他們的特征點(diǎn)信息完全不同，特征點(diǎn)決定了指紋的唯一性，用指紋進(jìn)行個(gè)人身份鑒定和識(shí)別主要是對(duì)鑒定的指紋與指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的指紋模版或任意的兩個(gè)指紋進(jìn)行研究比較，對(duì)比有無(wú)相同的細(xì)節(jié)特征，從而達(dá)到個(gè)人身份的識(shí)別和鑒定目的[4]。

在早期的指紋識(shí)別方法中指紋對(duì)比一般由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員根據(jù)事先制定的指紋分類(lèi)方法和指紋細(xì)節(jié)辨識(shí)方法對(duì)從現(xiàn)場(chǎng)采集回來(lái)的指紋與指紋庫(kù)中指紋卡上的指紋進(jìn)行人工肉眼識(shí)別，當(dāng)時(shí)的人工對(duì)比主要是用于刑事偵破和法院判案，所以需保證人工對(duì)比的準(zhǔn)確性[5]。

上世紀(jì)60年代隨著信息技術(shù)的逐步興起，自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)被提上研究日程。我國(guó)于上世紀(jì)90年代研究出單機(jī)版的指紋識(shí)別系統(tǒng)但限于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)設(shè)備條件的限制，其應(yīng)用范圍較窄。近年來(lái)隨著信息化技術(shù)的日趨成熟自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)由大型計(jì)算機(jī)處理、微型計(jì)算機(jī)處理發(fā)展到嵌入式處理階段。盡管嵌入式指紋識(shí)別系統(tǒng)尚處于發(fā)展初期但已經(jīng)體現(xiàn)了當(dāng)前的一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。

四、展望

近年來(lái)伴隨著信息化浪潮以及家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)步，人們的生活也面臨著一次重要的變革，個(gè)體身份認(rèn)證和個(gè)人信息交換需求量日趨強(qiáng)烈，指紋特征識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步和日趨成熟使得自動(dòng)指紋識(shí)別技術(shù)在安保方面越來(lái)越具有潛力。指紋識(shí)別廣泛應(yīng)用于我們的日常生活將是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]林華.指紋識(shí)別系統(tǒng)預(yù)處理技術(shù)的研究和實(shí)現(xiàn)[J].電子科技大學(xué)碩士生學(xué)位論文，2006.

[2]解梅，馬爭(zhēng).基于脊像指紋濾波算法[J].電子學(xué)報(bào)，2004，32（l）：5-7.

[3]Rao AR.A taxonomy for texture description and identifieation[M].New York：Springer Verlag，1990.

[4]Anil Jain，Lin Hong，Ruud Bolle.On line fingerprint verification [J].IEEE transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence，1997，19（4）：302-314.

篇7

關(guān)鍵詞:門(mén)禁系統(tǒng) 生物識(shí)別 計(jì)算機(jī)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào):TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2011)09(a)-0002-01

Analysis and research of Intelligent Access Control System

Wang boqi

(Suzhou Institute of Trade & Commerce SuZhou 215009)

Abstract:Intelligent Access Control System is a new kind of modern security management system,automatic identification technology and modern set of safety measures as a whole,involving electronics,mechanical engineering,computer technology,communication technology,biotechnology and other new technologies.Management by computer or control room monitor in the center,enabling the import and export control.

Key words:Access control systems;biometric identification;computer technology

在日常生活中,人們無(wú)處不在的必須使用各種各樣的門(mén)禁鎖具,從門(mén)禁鎖具的控制方式來(lái)說(shuō),主要有鑰匙、密碼、磁卡和IC卡。隨著人們生活水平的提高,門(mén)禁鎖具這個(gè)不可缺少的必需用具也給生活帶來(lái)了很多煩惱。每個(gè)人都有過(guò)丟鑰匙或者忘記鑰匙的經(jīng)歷,每天都要為提醒自己放好鑰匙而用腦,一大串鑰匙對(duì)想輕便的人來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一件痛苦的事情。而從目前已有的門(mén)禁鎖具的控制方式來(lái)看,存在著一定的安全隱患,鑰匙、密碼和磁卡容易復(fù)制、竊取;IC卡的安全性較高,但也容易丟失。因此,現(xiàn)在人們心目中的門(mén)禁鎖具必須具有方便、安全、美觀(guān)等特點(diǎn)。早期的技術(shù)是基于個(gè)人密碼,而密碼被破解或偷窺的概率越來(lái)越高。后來(lái)出現(xiàn)了智能IC卡,但這種方式同樣存在被復(fù)制或者偷盜的安全隱患。生物識(shí)別將成為今后幾年IT產(chǎn)業(yè)的重要變革。生物特征是通過(guò)計(jì)算機(jī)利用人體固有的生理特征或行為特征鑒別個(gè)人身份。生物識(shí)別技術(shù)具有不易遺忘和丟失,不易偽造和被盜,可以“隨身攜帶”,隨時(shí)隨地使用等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)被全世界所關(guān)注,并應(yīng)用于身份、出入口管理,安防監(jiān)控,電子商務(wù)、電子政務(wù)等各個(gè)領(lǐng)域。

1指紋識(shí)別系統(tǒng)

DSP指紋識(shí)別系統(tǒng)首先利用自身存儲(chǔ)的指紋庫(kù)對(duì)指紋圖像進(jìn)行識(shí)別,如果識(shí)別成功則發(fā)出開(kāi)鎖命令,否則提交指紋特征到PC服務(wù)器,然后由PC服務(wù)器完成指紋匹配的任務(wù),最后將匹配結(jié)果回饋給DSP指紋識(shí)別系統(tǒng),DSP指紋識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)比對(duì)結(jié)果來(lái)判定是否發(fā)出開(kāi)鎖命令。系統(tǒng)采用CAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),各個(gè)DSP指紋識(shí)別系統(tǒng)單元分布于樓宇的各個(gè)角落,通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)接,與PC服務(wù)器進(jìn)行通訊。

為最大限度提升指紋采集速度,減少系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間,系統(tǒng)采用FPS200的微處理器接口模式。FPS200是一種直接觸摸式的CMOS電容傳感器件,基于電容充放電原理,其外面是絕緣的表面,傳感器陣列的每一個(gè)點(diǎn)是一個(gè)金屬電極,充當(dāng)電容器的一極,而接觸的手指作為電容的另外一個(gè)極,兩者之間的傳感面形成電容兩極之間的介電層。由于指紋的脊和谷相對(duì)于另一極之間的距離不同,導(dǎo)致硅表面電容陣列的各個(gè)電容值不同,電容陣列值描述了一幅指紋圖像。FPS200每一列有兩組采樣保持(S/H)電路。每次傳感器只能捕獲一行指紋信息,這包括兩個(gè)階段:第一個(gè)階段,選定行后,對(duì)此行所有的電容充電至,充電結(jié)束時(shí),第一組采樣保持電路保存其電壓值;第二階段,該行電容被電流源放電,放電率與放電電流是成比例的,經(jīng)過(guò)一定的放電時(shí)間,另一組采樣保持電路保存剩余電壓值。顯然,兩組S/H電路電壓值之差正比于電容值,通過(guò)內(nèi)置的8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器,就可以獲得具有灰度等級(jí)的指紋圖像。

指紋門(mén)禁所采用的是生物辨識(shí)之高科技系統(tǒng),辨識(shí)率高達(dá)99.99％以上,全天候維護(hù)您在家和辦公室等場(chǎng)所高度安全。利用指數(shù)唯一的生物辨識(shí)特性,自己的手指就是門(mén)的鑰匙。使用的便利性與辨識(shí)率,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越聲紋、瞳孔、掌型等其它生物辨識(shí)科技。完全避免磁卡、鑰匙的遺失,且杜絕人為疏忽的可能性。

2人臉識(shí)別

人臉識(shí)別包括面像檢測(cè)和識(shí)別算法。人臉檢測(cè)先粗檢測(cè)確定五官和人臉外輪廓。再精確定位出眼睛位置。識(shí)別算法對(duì)商像生成模板。通過(guò)分析同一個(gè)人在不同條件下人臉圖像的差異(類(lèi)內(nèi)差異)以及不同人的人臉圖像之間差異(類(lèi)間差異),生成一個(gè)變換矩陣,提取人臉特征時(shí)減少類(lèi)內(nèi)差異、擴(kuò)大類(lèi)間差異,使提取的人臉特征利于分類(lèi)。根據(jù)提取的人臉特征。采用歐氏距離計(jì)算兩幅人臉圖像的相似度。

在人臉識(shí)別系統(tǒng)中,光線(xiàn)是影響識(shí)別率之重要因素,現(xiàn)多采用門(mén)禁系統(tǒng)中為單純之光源,如紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)而摒棄可見(jiàn)光,由于在室內(nèi)環(huán)境單純光源相對(duì)于其他光源來(lái)講,其含量較低,如采用紅外或紫外輔助光源,光線(xiàn)之穩(wěn)定比較容易實(shí)現(xiàn),相對(duì)降低人臉識(shí)別難度,增加識(shí)別之精準(zhǔn)率。

本文充分利用這兩種生物識(shí)別的優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)復(fù)合評(píng)判策略使得它們相互配合綜合運(yùn)用于門(mén)禁系統(tǒng)。達(dá)到高識(shí)別率和事后可直觀(guān)追蹤的目標(biāo)。針對(duì)用戶(hù)對(duì)驗(yàn)證身份要求高的需求。本文分析了復(fù)合生物識(shí)別的出入門(mén)禁系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了多區(qū)域、分時(shí)段的身份驗(yàn)證,大大提高了通道出入驗(yàn)證和監(jiān)控的能力。保證了高安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊吳冰,陸徐平,許晉華.基于DSP和人臉識(shí)別技術(shù)的門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].上海:上海大學(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院,2007.

篇8

【關(guān)鍵詞】人臉識(shí)別 職能門(mén)禁 OpenCV

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口流動(dòng)性日益增大，安全入口控制應(yīng)用的需求快速增長(zhǎng)，生物統(tǒng)計(jì)識(shí)別技術(shù)得到了廣泛研究開(kāi)發(fā)，智能門(mén)禁系統(tǒng)作為安全防護(hù)系統(tǒng)中重要的組成部分，受到了研發(fā)人員的重視。生物特征具有唯一、穩(wěn)定和普遍等特性，應(yīng)用較多的生物特征有人臉、指紋、虹膜和視網(wǎng)膜等。其中，人臉的采集與識(shí)別相對(duì)于其他生物特征來(lái)說(shuō)，具有采集方便、直接、安全和快捷等特點(diǎn)，適合應(yīng)用于智能自動(dòng)控制的場(chǎng)所。

人臉作為人類(lèi)最重要的表達(dá)器官，可以向我們提供重要的信息，如性別、種族、情緒、年齡和性格等等，因此人臉識(shí)別技術(shù)也就必然成為人機(jī)交互的重要手段。人臉識(shí)別技術(shù)是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。利用人臉生物特征對(duì)人體進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)，能夠很好地應(yīng)用在智能門(mén)禁系統(tǒng)中。文中基于人臉識(shí)別的智能門(mén)禁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要包括門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)和人臉采集檢測(cè)識(shí)別部分。

1 職能門(mén)禁系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于人臉識(shí)別的智能門(mén)禁控制系統(tǒng)由前端采集控制系統(tǒng)和后臺(tái)人臉采集檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)組成。前端采集控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)前端的信息采集及人臉身份識(shí)別后的控制與語(yǔ)音報(bào)警處理；后臺(tái)人臉采集檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人臉圖像的采集、定位與識(shí)別，并通過(guò)串口發(fā)送控制信息給前端系統(tǒng)。系統(tǒng)框圖如圖所示。

熱釋電紅外傳感器檢測(cè)大門(mén)口是否有人靠近；當(dāng)有人靠近大門(mén)口時(shí)，光敏電阻檢測(cè)是否需要開(kāi)燈為人臉采集進(jìn)行補(bǔ)光；通過(guò)串口發(fā)送信號(hào)給后臺(tái)人臉采集檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)，后臺(tái)接收到信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)影像采集設(shè)備采集圖像，經(jīng)過(guò)預(yù)處理、檢測(cè)、識(shí)別，判斷人員的身份是否合法。對(duì)于無(wú)權(quán)限入內(nèi)的人員，前端采集控制系統(tǒng)通過(guò)串口發(fā)送控制信號(hào)控制語(yǔ)音模塊進(jìn)行語(yǔ)音提示，對(duì)于合法的人員，前端采集控制系統(tǒng)發(fā)送信息控制繼電器打開(kāi)大門(mén)。

2 人臉采集檢測(cè)識(shí)別系統(tǒng)算法

2.1 圖像預(yù)處理

圖像采集設(shè)備采集到的人臉圖像，因圖像的采集設(shè)備、光照條件、人臉姿態(tài)位置等因素存在差異，所以采集到的圖像可能會(huì)有各式各樣的噪聲，獲取的圖像若不經(jīng)過(guò)處理，將干擾人臉識(shí)別的效果。因此，為了準(zhǔn)確穩(wěn)定地獲取人臉特征，必須對(duì)圖像進(jìn)行規(guī)范化處理，消除噪聲，修正失真。

人臉圖像預(yù)處理主要包括：幾何規(guī)范化及灰度規(guī)范化。幾何規(guī)范化是指通過(guò)把兩眼瞳孔之間的距離作為系數(shù)比對(duì)整個(gè)圖像進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)、縮放，形成符合訓(xùn)練集的人臉圖像標(biāo)準(zhǔn)。灰度規(guī)范化是改善圖像質(zhì)量，并將其灰度統(tǒng)一到給定的標(biāo)準(zhǔn)，一般包括灰度變換、直方圖均衡化兩個(gè)步驟。

2.2 人臉檢測(cè)

AdaBoost是典型的集成機(jī)器學(xué)習(xí)方法。是針對(duì)同一個(gè)訓(xùn)練集訓(xùn)練不同的弱分類(lèi)器，弱分類(lèi)器識(shí)別率好于隨機(jī)猜測(cè)的學(xué)習(xí)算法，所有迭代得到的弱分類(lèi)器，并按照―定的權(quán)值疊加起來(lái)，得到一個(gè)強(qiáng)分類(lèi)器。將多個(gè)強(qiáng)分類(lèi)器連接起來(lái)，得到Adaboost級(jí)聯(lián)分類(lèi)器。通過(guò)一組樣本的學(xué)習(xí)后，能夠達(dá)到理想的識(shí)別率的學(xué)習(xí)算法。其算法本身是通過(guò)改變數(shù)據(jù)分布來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它根據(jù)每次訓(xùn)練集之中每個(gè)樣本的分類(lèi)是否正確，以及上次的總體分類(lèi)的準(zhǔn)確率，來(lái)確定每個(gè)樣本的權(quán)值。將修改過(guò)權(quán)值的新數(shù)據(jù)集送給下層分類(lèi)器進(jìn)行訓(xùn)練，最后將每次訓(xùn)練得到的分類(lèi)器最后融合起來(lái)，作為最后的決策分類(lèi)器。

2.3 人臉識(shí)別

主成分分析法（Principal Component Analysis PCA）是一種常用的基于變量協(xié)方差矩陣對(duì)信息進(jìn)行處理、壓縮和抽提的有效算法。PCA算法在降維和特征提取方面優(yōu)勢(shì)突出，在人臉識(shí)別領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

PCA算法的原理是利用K-L變換抽取人臉的主要成分，構(gòu)成特征臉空間，識(shí)別時(shí)將測(cè)試圖像投影到此空間，得到一組投影系數(shù)，通過(guò)與各個(gè)人臉圖像比較進(jìn)行識(shí)別。利用特征臉?lè)ㄟM(jìn)行人臉識(shí)別的過(guò)程由訓(xùn)練階段和識(shí)別階段兩個(gè)階段組成。

2.4 OpenCV的應(yīng)用

OpenCV的設(shè)計(jì)目的是執(zhí)行速度盡量快，主要關(guān)注實(shí)時(shí)應(yīng)用。它構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)單易用的計(jì)算機(jī)視覺(jué)框架，幫助開(kāi)發(fā)人員更便捷地設(shè)計(jì)更復(fù)雜的計(jì)算機(jī)視覺(jué)相關(guān)應(yīng)用程序。它采用了優(yōu)化的C代碼編寫(xiě)，能夠充分利用多核處理器的優(yōu)勢(shì)。OpenCV提供了 MLL（Machine Learning Library）機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)。MLL機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)側(cè)重于統(tǒng)計(jì)方面的模式識(shí)別。MLL除了用在視覺(jué)識(shí)別相關(guān)的任務(wù)中，還可以方便地應(yīng)用于其他的機(jī)器學(xué)習(xí)場(chǎng)合。

OpenCV主體分為四個(gè)模塊，OpenCV的CV模塊包含基本的圖像處理函數(shù)和高級(jí)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法。ML是機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)，包含一些基于統(tǒng)計(jì)的分類(lèi)和聚類(lèi)工具。HighGUI包含圖像和視頻輸入、輸出函數(shù)，CXCore包含OpenCV的一些基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)函數(shù)。

3 人臉檢測(cè)識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

人臉檢測(cè)識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)包括主界面程序模塊、New User模塊、User模塊、Records模塊、Help模塊、Exit模塊組成，其中New User模塊、Authenticate模塊均用到了OpenCV庫(kù)中的一些變量和函數(shù)接口。

進(jìn)入 New User 程序子模塊，即調(diào)用recognizeFromCam（）函數(shù)，首先通過(guò)運(yùn)行l(wèi)oadTrainingData（）函數(shù)判斷facedata.xml 數(shù)據(jù)庫(kù)中有無(wú)人臉圖像數(shù)據(jù)，如果facedata.xml數(shù)據(jù)庫(kù)中已有人臉圖像數(shù)據(jù)則從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取之前保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中的訓(xùn)練集的人的名字、人的個(gè)數(shù)、訓(xùn)練臉的個(gè)數(shù)、特征臉的個(gè)數(shù)、特征向量、特征臉、平均臉等數(shù)據(jù)；如果facedata.xml數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有人臉圖像數(shù)據(jù)，則說(shuō)明系統(tǒng)是第一次開(kāi)啟，還未進(jìn)行人臉檢測(cè)和識(shí)別。ecords 模塊后調(diào)用recordview函數(shù)，輸出訓(xùn)練圖像的個(gè)數(shù)、識(shí)別可信度、檢測(cè)用時(shí)、攝像頭分辨率等信息。

論文對(duì)基于OpenCV的人臉識(shí)別算法進(jìn)行了分析，并基于A(yíng)RM芯片完成了 ARM 的移植，成功應(yīng)用于智能門(mén)禁系統(tǒng)中。系統(tǒng)前端以單片機(jī)為中心實(shí)現(xiàn)了信息采集及人臉身份識(shí)別后的控制與語(yǔ)音報(bào)警處理；通過(guò)攝像頭采集人臉信息，借助幾何規(guī)范和灰度規(guī)范實(shí)現(xiàn)人臉的規(guī)范化處理。通過(guò)Adaboost級(jí)聯(lián)分類(lèi)器實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)，采用改進(jìn)的PCA算法進(jìn)行人臉識(shí)別，用人臉作為身份識(shí)別控制門(mén)的開(kāi)關(guān)；對(duì)不合法的來(lái)訪(fǎng)者發(fā)出聲音報(bào)警。經(jīng)過(guò)測(cè)試證明，該具有人臉識(shí)別檢測(cè)功能的門(mén)禁系統(tǒng)可以有效的減少非法闖入事件的發(fā)生，確保了智能家居的安全性。論文設(shè)計(jì)的基于 OpenCV 的智能門(mén)禁系統(tǒng)具有硬件配置簡(jiǎn)單，系統(tǒng)占用資源較少等優(yōu)勢(shì)，此系統(tǒng)在智能家居上的應(yīng)用中具有良好的發(fā)展前景。

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篇9

因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)是某一類(lèi)型產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的濃縮。制修訂標(biāo)準(zhǔn)，一方面能改善某一類(lèi)型的產(chǎn)品的相關(guān)指標(biāo)；另一方面，如果受到產(chǎn)品本身技術(shù)原理的制約，無(wú)法提升相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，就無(wú)法修訂標(biāo)準(zhǔn)，即不能滿(mǎn)足行業(yè)應(yīng)用的需求（比如：傳統(tǒng)型主動(dòng)紅外入侵探測(cè)器的技術(shù)就無(wú)法將觸發(fā)響應(yīng)時(shí)間提升至符合應(yīng)用需求的20ms）；最重要的是，隨著應(yīng)用需求的發(fā)展與變化，新產(chǎn)品、新技術(shù)的引進(jìn)將成為隨機(jī)性、常態(tài)化的過(guò)程，如果缺乏更高、更廣層面框架的指引，行業(yè)應(yīng)用將會(huì)成為方向無(wú)法預(yù)見(jiàn)的、被動(dòng)的、持續(xù)的具體標(biāo)準(zhǔn)修訂過(guò)程。如果能夠“搭建一個(gè)開(kāi)放式的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、完備的描述行業(yè)應(yīng)用需求的框架式平臺(tái)”——應(yīng)用規(guī)范，則一方面行業(yè)用戶(hù)要求入侵探測(cè)工程或其產(chǎn)品的使用效果滿(mǎn)足應(yīng)用規(guī)范中的約束條件，而不必拘泥于選擇某種原理的產(chǎn)品；另一方面廠(chǎng)家也可以根據(jù)行業(yè)應(yīng)用規(guī)范描述的內(nèi)容，從多角度考慮研發(fā)方向，并依據(jù)哪些約束條件選擇新產(chǎn)品應(yīng)依托的技術(shù)，確保產(chǎn)品的主要功能和關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)可以滿(mǎn)足應(yīng)用需求，確保研發(fā)投入的有效性；而在應(yīng)用規(guī)范約束條件下產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)，本身也符合應(yīng)用需求。

2頂層設(shè)計(jì)的作用

應(yīng)用規(guī)范可以為用戶(hù)提煉一個(gè)系統(tǒng)的、完整的、關(guān)于應(yīng)用效果的準(zhǔn)確表達(dá)，成為工程設(shè)計(jì)方全面而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)和驗(yàn)收的依據(jù)，并對(duì)施工工藝提供相應(yīng)的指導(dǎo)。由于應(yīng)用規(guī)范的定義，所有的描述內(nèi)容僅涉及應(yīng)用效果，而不規(guī)定具體技術(shù)和產(chǎn)品，其開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)不僅為更多新技術(shù)的進(jìn)入提供了廣闊空間，同時(shí)對(duì)新技術(shù)予以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募s束和指導(dǎo)，避免應(yīng)用中采用“似是而非”的技術(shù)；避免生產(chǎn)廠(chǎng)商以“先進(jìn)技術(shù)”誤導(dǎo)用戶(hù)和工程設(shè)計(jì)及施工方。

3以“頂層設(shè)計(jì)”的方法規(guī)劃智能建筑的入侵探測(cè)技術(shù)配置的一般性過(guò)程

3.1全方位準(zhǔn)確描述智能建筑的應(yīng)用環(huán)境

3.1.1智能建筑內(nèi)部空間的基本功能在智能建筑的內(nèi)部空間中，符合準(zhǔn)入權(quán)限的人員及其喂養(yǎng)的各類(lèi)寵物，均可以在其中無(wú)拘束地自由活動(dòng)。

3.1.2智能建筑（以住宅類(lèi)為例）由各種不同的功能區(qū)域構(gòu)成智能建筑可以由屏障式建筑體（院墻/大門(mén)）、過(guò)渡空間（院落）、主體建筑、附屬建筑等多種建筑形態(tài)構(gòu)成，也可以是單獨(dú)的多/高層樓宇式建筑物。1）室外建筑構(gòu)成體在外形特征的相關(guān)變化院落形態(tài)變化對(duì)比如表1所示。2）室內(nèi)空間功能多樣化及其內(nèi)部環(huán)境條件多元化為了滿(mǎn)足多個(gè)不同個(gè)體的人員、多層面應(yīng)用需求，智能建筑內(nèi)部可能設(shè)置有廳/餐/廚/衛(wèi)/主/客/傭/影視/文娛/體/閱讀等不同功能空間。這些空間在不同時(shí)段會(huì)滿(mǎn)足于個(gè)體應(yīng)用需求的溫濕度差異；且在不同時(shí)段分布不同色溫、不同照度、不同波長(zhǎng)的光照明、不同頻譜、不同規(guī)律、不同響度的聲音等。3）智能建筑中配置滿(mǎn)足不同層面需要的各類(lèi)設(shè)施為了滿(mǎn)足住戶(hù)多層面的應(yīng)用需求，智能建筑中分布有大量的水/電/氣管路；配置了空氣溫濕度、理化潔凈度探測(cè)控制裝置，各類(lèi)照明、感應(yīng)、影音播放及相關(guān)控制裝置，各類(lèi)實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部及內(nèi)/外聯(lián)系的通信裝置；不同功能空間中還配置有特定的電器裝置，甚至某些空間中還配置了可以自動(dòng)“行走”的從事清潔等服務(wù)的機(jī)器（人）。上述各種設(shè)施是建筑物內(nèi)各種頻率/振幅的機(jī)械振動(dòng)或波振動(dòng)源；在不同時(shí)段也可能在較寬頻譜范圍內(nèi)形成不同調(diào)制方式、不同能量的空間電磁波輻射（包括光波）和/或線(xiàn)路上的電磁擾動(dòng)。綜合以上分析得出結(jié)論：合法入住的人員及寵物的正?；顒?dòng)，智能建筑內(nèi)部配置的各類(lèi)電氣裝置的正常工作狀況，均會(huì)成為傳統(tǒng)型入侵探測(cè)技術(shù)的干擾源。

3.2以另一種角度解析入侵探測(cè)技術(shù)

入侵探測(cè)的本質(zhì)：采用物理測(cè)量技術(shù)，識(shí)別出“不允許進(jìn)入特定區(qū)域的人”。探測(cè)技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段，并各具相應(yīng)特性。

3.2.1入侵探測(cè)技術(shù)的智能化進(jìn)程初級(jí)型階段的入侵探測(cè)技術(shù)是針對(duì)參照物“有沒(méi)有”實(shí)施最簡(jiǎn)單判斷，使用的典型技術(shù)是鐵磁性“接近開(kāi)關(guān)”對(duì)門(mén)、窗的“開(kāi)/閉”狀態(tài)判斷，以門(mén)/窗有沒(méi)有開(kāi)啟作為觸發(fā)報(bào)警條件。傳統(tǒng)型階段的入侵探測(cè)技術(shù)達(dá)到了“什么樣”的判斷水平——針對(duì)移動(dòng)特性與體積、重量、溫度、外形等參量之一的探測(cè)，以上述物理參量是否存在或以某個(gè)特定值作為預(yù)設(shè)的觸發(fā)報(bào)警條件。智能型入侵探測(cè)的智能水平達(dá)到了判別“是誰(shuí)”的能力——采用各類(lèi)生物識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定人員身份的探測(cè)（識(shí)別）。本文針對(duì)智能建筑的入侵探測(cè)應(yīng)用討論，所以探討內(nèi)容涵蓋傳統(tǒng)型入侵探測(cè)技術(shù)和生物識(shí)別技術(shù)（智能型入侵探測(cè)技術(shù)）。

3.2.2傳統(tǒng)型入侵探測(cè)技術(shù)——對(duì)人的外部物理特征（共性）參量實(shí)施探測(cè)傳統(tǒng)型入侵探測(cè)技術(shù)針對(duì)入侵行為的主要特性——移動(dòng)，同時(shí)為了提升探測(cè)的準(zhǔn)確性，再針對(duì)人員常見(jiàn)的幾種外部物理參量之一進(jìn)行探測(cè)，如表3所示。各類(lèi)傳統(tǒng)型入侵探測(cè)技術(shù)僅針對(duì)人員單一的外部物理參量實(shí)施探測(cè)，探測(cè)效果相當(dāng)于“盲人摸象”，可能得出不準(zhǔn)確的結(jié)論；更重要的是，傳統(tǒng)型入侵探測(cè)裝置不可能區(qū)分出觸發(fā)者是用戶(hù)還是非法入侵者，所以不適于在智能建筑的室內(nèi)安裝應(yīng)用。

3.2.3智能型入侵探測(cè)技術(shù)——對(duì)人的外部社會(huì)特性（個(gè)性）實(shí)施探測(cè)用戶(hù)與入侵者區(qū)分依據(jù)是人的外部社會(huì)特性，是每個(gè)人與其他人之間不同的、可測(cè)或可度量的、外在的（生物或者人為附加）特征。表4列出了目前不同的生物特征測(cè)量技術(shù)，對(duì)人實(shí)現(xiàn)區(qū)分所需要的時(shí)間和空間條件，而根據(jù)這些條件，可以針對(duì)智能建筑中不同區(qū)域的應(yīng)用需求，選擇合適的探測(cè)技術(shù)，如表4所示。5.3智能建筑不同功能區(qū)域?qū)θ肭痔綔y(cè)應(yīng)用需求及配置智能建筑內(nèi)部區(qū)域?qū)θ肭痔綔y(cè)的應(yīng)用需求及配置建議如表5所示。

4應(yīng)用規(guī)范的通用性規(guī)定

4.1入侵探測(cè)裝置合法性必須獲得強(qiáng)制性認(rèn)證證書(shū)的有效覆蓋；沒(méi)有現(xiàn)行強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，需要獲得自愿認(rèn)證證書(shū)的有效覆蓋。產(chǎn)品參照標(biāo)準(zhǔn)中的具體相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，均應(yīng)滿(mǎn)足應(yīng)用規(guī)范規(guī)定。

4.2配置合理性針對(duì)智能建筑的不同部位或區(qū)域，配置與應(yīng)用需求對(duì)應(yīng)類(lèi)別的入侵探測(cè)裝置，比如：建筑物內(nèi)部屬于人員及寵物活動(dòng)區(qū)域，入侵探測(cè)的應(yīng)用需求是“確定進(jìn)入該空間的人員是否具有相應(yīng)的權(quán)限”，依據(jù)此需求，建筑物內(nèi)部原則上不應(yīng)配置傳統(tǒng)型入侵探測(cè)裝置（當(dāng)然，針對(duì)廚房等某些具有危險(xiǎn)物品的空間，為防止嬰幼兒或?qū)櫸锱廊?，可能采用傳統(tǒng)型入侵探測(cè)裝置。當(dāng)然在具體的配置過(guò)程中，還需要滿(mǎn)足應(yīng)用需求的其他方面）；而傳統(tǒng)型入侵探測(cè)裝置應(yīng)配置在智能建筑外部，特別是周界，當(dāng)然還應(yīng)該滿(mǎn)足構(gòu)成“封閉式防范”和對(duì)外觀(guān)適應(yīng)性等其他要求。根據(jù)表2所列的內(nèi)容，可以得出明確結(jié)論——傳統(tǒng)型入侵探測(cè)由于不具備識(shí)別人員身份的能力，通常只能設(shè)置于智能建筑的外部，擔(dān)任判斷是否有“人員入侵”的工作。若安裝于圍墻/圍欄/窗/陽(yáng)臺(tái)等不允許人員“合法”出入的周界區(qū)域，只要發(fā)現(xiàn)有“目標(biāo)”越過(guò)這些區(qū)域（無(wú)論是“出”或者是“入”），都必須輸出報(bào)警信號(hào)。而具體應(yīng)該采用何種入侵探測(cè)技術(shù)，應(yīng)根據(jù)每種入侵探測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)及具體應(yīng)用需求來(lái)確定。

4.3風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)適配性1）應(yīng)用規(guī)范應(yīng)規(guī)定智能建筑的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，以及入侵探測(cè)裝置的防范嚴(yán)密性等級(jí)。2）配置與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)應(yīng)的入侵探測(cè)裝置類(lèi)別，除了與空間條件相適應(yīng)外，其探測(cè)的嚴(yán)密程度也應(yīng)該與建筑的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)相對(duì)應(yīng)。比如：對(duì)于低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)建筑的門(mén)禁可以采用IC卡、密碼等探測(cè)技術(shù)；高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)建筑的門(mén)禁應(yīng)用可以采用其他相應(yīng)的生物識(shí)別技術(shù)。3）配置與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)應(yīng)的入侵探測(cè)裝置。低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的周界配置的入侵探測(cè)裝置的觸發(fā)響應(yīng)時(shí)間或探測(cè)靈敏度指標(biāo)可以較低，而高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的周界配置入侵探測(cè)裝置的相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)要求較高。

4.4探測(cè)介質(zhì)安全性建筑的入侵探測(cè)裝置在長(zhǎng)期使用的條件下，對(duì)人員物不產(chǎn)生任何傷害；建筑物外使用的入侵探測(cè)裝置，在短時(shí)間內(nèi)不應(yīng)對(duì)人員（包含入侵者）產(chǎn)生傷害。

4.5環(huán)境適應(yīng)性1）入侵探測(cè)裝置的外觀(guān)造型應(yīng)與整體建筑造型風(fēng)格和景觀(guān)觀(guān)感相適應(yīng)。2）入侵探測(cè)裝置的探測(cè)介質(zhì)、通訊介質(zhì)電磁參量等應(yīng)該與智能建筑整體（局部）電磁環(huán)境相適應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生相互干擾。

4.6探測(cè)技術(shù)的互補(bǔ)與協(xié)調(diào)性1）在同一空間或區(qū)域內(nèi)，可采用兩種或以上探測(cè)介質(zhì)不同但探測(cè)區(qū)域重合的入侵探測(cè)（身份識(shí)別）技術(shù)，減少漏報(bào)警的機(jī)會(huì)。2）對(duì)不同空間或區(qū)域配置的相同或不同探測(cè)裝置之間的異常信號(hào)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理與分析，提高報(bào)警準(zhǔn)確率。

4.7資源配置的節(jié)約性1）由于智能建筑內(nèi)分布大量的環(huán)境類(lèi)探測(cè)器、傳感器，形成廣泛分布的傳輸通道，在保障“報(bào)警優(yōu)先”并確?？捎行П苊狻巴ǖ雷枞睏l件下，入侵探測(cè)裝置的輸出/遠(yuǎn)端控制宜盡可能利用智能建筑內(nèi)部配置的其他探測(cè)裝置的信號(hào)通道。2）門(mén)禁確認(rèn)進(jìn)入人員身份的識(shí)別信號(hào)，可以提供給后續(xù)智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“具體房間室內(nèi)溫濕度、燈光色調(diào)/照度、音響內(nèi)容與響度、沐浴水溫”多參量的個(gè)性化調(diào)節(jié)等應(yīng)用環(huán)節(jié)。3）配置于室內(nèi)的攝像機(jī)，可以同時(shí)用于入侵探測(cè)與火警探測(cè)兩種報(bào)警復(fù)核?？煽紤]具有“模糊的行為識(shí)別”與“高清的取證識(shí)別”兩種工作模式，以應(yīng)對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)或應(yīng)對(duì)不同級(jí)別隱私保護(hù)需求。4）環(huán)境類(lèi)痕量化學(xué)傳感器與入侵探測(cè)功能交互。住戶(hù)個(gè)人生活習(xí)慣，如從吸煙或使用化妝品品牌的痕量分析作為身份識(shí)別，既可以根據(jù)習(xí)慣性化學(xué)痕量判斷對(duì)于住戶(hù)個(gè)人的個(gè)性化實(shí)施調(diào)節(jié)；也可以將與習(xí)慣性品牌痕量分析不符合的分析結(jié)果，作為入侵（內(nèi)部人員非法進(jìn)入）報(bào)警參考條件。

4.8使用便利性入侵探測(cè)裝置的安裝、調(diào)試、維護(hù)、保養(yǎng)應(yīng)方便。家居型智能建筑應(yīng)用的入侵探測(cè)裝置最大程度提升DIY水平；在不能或不宜采用DIY方式安裝的場(chǎng)所，或入侵探測(cè)裝置本身的DIY程度要求不高的條件下，入侵探測(cè)裝置應(yīng)分別配置針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)用戶(hù)和安全控制中心的故障提示方式。

4.9與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)應(yīng)價(jià)格體系的合理性與可承受性1）性能/價(jià)格比是相應(yīng)用戶(hù)可以接受的（首先是性能，然后才是價(jià)格）。2）價(jià)格與產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)應(yīng)，“優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)”。3）價(jià)格體系應(yīng)該給生產(chǎn)、銷(xiāo)售、安裝、調(diào)試、維保等環(huán)節(jié)留有相應(yīng)生存空間，最好還留有發(fā)展空間，杜絕惡性?xún)r(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。

4.10入侵探測(cè)裝置使用年限的規(guī)定入侵探測(cè)裝置應(yīng)規(guī)定使用年限，以室內(nèi)不超過(guò)5年、室外不超過(guò)3年為宜。

4.11入侵探測(cè)裝置不適用條件的規(guī)定1）系統(tǒng)集成商在構(gòu)成系統(tǒng)過(guò)程中，在入侵探測(cè)裝置無(wú)法承受氣候時(shí)，系統(tǒng)對(duì)入侵探測(cè)裝置予以“屏蔽”。2）用戶(hù)對(duì)于不同空間隱私性、不同時(shí)間準(zhǔn)入條件等具體應(yīng)用需求，明確規(guī)定不適用的入侵探測(cè)裝置或入侵探測(cè)系統(tǒng)相應(yīng)功能不適用的時(shí)間段。

5結(jié)束語(yǔ)

篇10

[關(guān)鍵詞] 電子商務(wù) 指紋識(shí)別 網(wǎng)上支付

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的商品流通方式也正面臨著更多的挑戰(zhàn)。如阿里巴巴等知名企業(yè)都預(yù)言著電子商務(wù)浪潮的愈演愈烈。在我國(guó),電子商務(wù)的發(fā)展還因諸多原因而存在著各種問(wèn)題，特別是支付的安全,一直都是阻礙電子商務(wù)更好發(fā)展的屏障。現(xiàn)在網(wǎng)上支付主要通過(guò)“用戶(hù)ID+密碼”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，有的加載了“USB KEY”等數(shù)字簽名技術(shù),還有像支付寶等采用第三方中介。但是因?yàn)橘~號(hào)信息易盜、易遺忘、易丟失等問(wèn)題而給消費(fèi)者帶來(lái)很多困擾?；谌梭w具有不可復(fù)制等特點(diǎn),我們逐漸注意到生物特征識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用。

一、指紋識(shí)別技術(shù)

生物特征識(shí)別是通過(guò)計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段結(jié)合，利用人體所固有的生理特征來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份驗(yàn)證的技術(shù)。其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(chǔ)于計(jì)算機(jī)中，利用可靠的匹配算法來(lái)完成驗(yàn)證與識(shí)別個(gè)人身份的過(guò)程。

1.指紋識(shí)別技術(shù)特點(diǎn)。人體的生物特征包括指紋、聲音、面相、視網(wǎng)膜、掌紋、DNA等。其中指紋由于具有惟一性、穩(wěn)定性、快捷性而成為個(gè)人身份識(shí)別的有效手段。指紋具有以下特點(diǎn)：

(1)每個(gè)人的指紋是獨(dú)一無(wú)二的，兩人之間不存在著相同的手指指紋。

(2)每個(gè)人的指紋是相當(dāng)固定的，很難發(fā)生變化。

(3)便于獲取指紋樣本，易于開(kāi)發(fā)識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)用性強(qiáng)。

(4)一個(gè)人的十指指紋皆不相同，可以方便地利用多個(gè)指紋構(gòu)成多重口令，提高系統(tǒng)的安全性。

(5)使用的模板并非最初的指紋圖，而是由指紋圖中提取的關(guān)鍵特征，這樣使系統(tǒng)對(duì)模板庫(kù)的存儲(chǔ)量較小。另外，對(duì)輸入的指紋圖提取關(guān)鍵特征后，可以大大減少網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)，便于實(shí)現(xiàn)異地確認(rèn)，支持計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)功能。

2.指紋識(shí)別技術(shù)原理。指紋識(shí)別技術(shù)主要涉及四個(gè)功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)。

在一開(kāi)始，通過(guò)指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像，并對(duì)原始圖象進(jìn)行初步的處理，使之更清晰。

接下來(lái)，指紋辨識(shí)軟件建立指紋的數(shù)字表示―特征數(shù)據(jù)，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(huì)產(chǎn)生相同的特征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱(chēng)為“節(jié)點(diǎn)”的數(shù)據(jù)點(diǎn)，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(diǎn)同時(shí)具有七種以上的唯一性特征。因?yàn)橥ǔＪ种干掀骄哂?0個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以這種方法會(huì)產(chǎn)生大約490個(gè)數(shù)據(jù)。有的算法把節(jié)點(diǎn)和方向信息組合產(chǎn)生了更多的數(shù)據(jù)，這些方向信息表明了各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，也有的算法還處理整幅指紋圖像。

最后，通過(guò)計(jì)算機(jī)模糊比較的方法，把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)行比較，計(jì)算出它們的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果。

二、指紋識(shí)別技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用

目前，上海市已經(jīng)將指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的消費(fèi)領(lǐng)域，我們可以在此基礎(chǔ)上將應(yīng)用范圍擴(kuò)大到網(wǎng)絡(luò)，將指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于電子商務(wù)中。其主要涉及到的步驟包括:注冊(cè)指紋信息和交易識(shí)別。

1.注冊(cè)指紋信息

（1）用戶(hù)憑有效身份證到開(kāi)通指紋識(shí)別業(yè)務(wù)的銀行或者網(wǎng)點(diǎn)遞交《申請(qǐng)書(shū)》，在工作人員的指導(dǎo)和監(jiān)督下，利用指紋識(shí)別終端完成同一個(gè)手指的兩到三次指紋特征信息采集。為了進(jìn)一步防止手指受傷等特殊情況，可以再采集一個(gè)手指。

（2)使用高強(qiáng)度加密算法和散列算法，將用戶(hù)號(hào)、指紋信息和密碼信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)保存到總部的認(rèn)證服務(wù)器中，認(rèn)證服務(wù)器存有所有用戶(hù)的指紋信息和基本資料。

（3）由網(wǎng)點(diǎn)終端打印出指紋注冊(cè)憑證號(hào)碼，用戶(hù)簽字確認(rèn)后，注冊(cè)網(wǎng)點(diǎn)保留存根，另一聯(lián)由用戶(hù)保存。同時(shí)用戶(hù)也可以自行選擇在指定銀行或者網(wǎng)點(diǎn)購(gòu)買(mǎi)統(tǒng)一的指紋信息采集器，并獲取操作說(shuō)明等資料。

（4)用戶(hù)自行登陸網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，根據(jù)憑證上的注冊(cè)號(hào)碼，完成進(jìn)一步詳細(xì)信息的激活，這個(gè)環(huán)節(jié)可以結(jié)合手機(jī)激活碼或者E-MAIL激活等方式加強(qiáng)信息注冊(cè)安全性。

（5)注冊(cè)成功，可以開(kāi)始使用。

之所以不采取直接在網(wǎng)上注冊(cè)的方法，主要是考慮到防偽。初次注冊(cè)用戶(hù)可以在工作人員的監(jiān)督之下完成一系列認(rèn)證工作。而結(jié)合網(wǎng)上注冊(cè)，主要可以起到避免銀行或中介方出現(xiàn)安全漏洞，并可減少申請(qǐng)辦理注冊(cè)的處理和等待的時(shí)間。

2.網(wǎng)上支付系統(tǒng)中的交易識(shí)別。

（1)用戶(hù)在網(wǎng)上購(gòu)物要進(jìn)行支付時(shí)，向銀行的認(rèn)證服務(wù)器發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求，在服務(wù)器認(rèn)證成功后，提示用戶(hù)下載安全控件，服務(wù)器將自己的公鑰發(fā)送給客戶(hù)端。

（2)在客戶(hù)端顯示支付界面，標(biāo)明商城名稱(chēng)、訂單號(hào)、消費(fèi)轉(zhuǎn)賬金額等詳細(xì)交易信息。

（3)用戶(hù)在客戶(hù)端填寫(xiě)好轉(zhuǎn)賬信息，包括轉(zhuǎn)出賬戶(hù)、驗(yàn)證碼等。由系統(tǒng)提示用戶(hù)進(jìn)行指紋驗(yàn)證，信息采集的次數(shù)最好設(shè)成不少于兩次，采集后的指紋模版經(jīng)過(guò)數(shù)字簽名加密后發(fā)送給指紋認(rèn)證服務(wù)器。

（4)指紋認(rèn)證服務(wù)器根據(jù)用戶(hù)的公鑰進(jìn)行解密，取出解密后的指紋模板與賬戶(hù)關(guān)聯(lián)的指紋模板進(jìn)行比對(duì)匹配，如匹配成功，才將交易信息傳給相應(yīng)銀行并進(jìn)行轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)并提示網(wǎng)上支付成功；否則立刻拒絕轉(zhuǎn)賬。

三、評(píng)價(jià)

在信息化技術(shù)高速膨脹的今天，電子商務(wù)是商品流、資金流、物流有機(jī)結(jié)合的橋梁，它的安全性也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。使用指紋識(shí)別的交易支付系統(tǒng)通過(guò)多次的安全認(rèn)證，使得網(wǎng)上銀行交易支付的安全性得到很好的保障。不需要為了不定期更換密碼而煩心，更不用擔(dān)心賬號(hào)和密碼被盜。所以指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于電子商務(wù)具有快速、安全、便捷等很多優(yōu)點(diǎn)，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn):