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安防知识:六种生物识别技术详细比较及优缺点分析

查看次数:次  发布时期:2011-11-26  【返回】

        一、虹膜识别技术
        虹膜是一种在眼睛中瞳孔内的织物状各色环状物,每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构,据称,没有任何两个虹膜是一样的。
        虹膜技术的优点:
        1、便于用户使用;
        2、可能会是最可靠的生物识别技术;
        3、无需物理的接触;
         虹膜技术的缺点:
        1、虹膜技术的缺点:
        2、一个最为重要的缺点是它没有进行过任何的测试,当前的虹膜识别系统只是用统计学原理进行小规模的试验,而没有进行过现实世界的唯一性认证的试验;
        3、很难将图像获取设备的尺寸小型化;
        4、需要昂贵的摄像头聚焦,一个这样的摄像头的最低价为7000美元;
        5、镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低;
        6、黑眼睛极难读取;
        7、需要较好光源。
        二、视网膜识别技术
     视网膜也是一种用于生物识别的特征,有人甚至认为视网膜是比虹膜更唯一的生物特征,视网膜识别技术要求激光照射眼球的背面以获得视网膜特征的唯一性。
        视网膜技术的优点:
        1、视网膜是一种极其固定的生物特征,不磨损、不老化、不受疾病影响;
        2、使用者无需和设备直接接触;
        3、是一个最难欺骗的系统,因为视网膜不可见,所以不会被伪造。
        视网膜识别的缺点:
        1、未经测试;
        2、激光照射眼球的背面可能会影响使用者健康,这需要进一步的研究;
        3、对消费者而言,视网膜技术没有吸引力;
        4、很难进一步降低成本。
        三、面部识别
     面部识别技术通过对面部特征和它们之间的关系来进行识别,识别技术基于这些唯一的特征时非常复杂,需要人工智能和机器知识学习系统。用于扑捉面部图像的两项技术为标准视频和热成像技术。标准视频技术通过一个标准的摄像头摄取面部的图像或者一系列图像,捕捉后,记录一些核心点(例如眼睛、鼻子和嘴等)以及它们之间的相对位置,然后形成模板;热成像技术通过分析由面部的毛细血管的血液产生的热线来产生面部图像,与视频摄像头不同,热成像技术并不需要在较好的光源条件下,因此即使在黑暗情况下也可以使用。一个算法和一个神经网络系统加上一个转化机制就可将一幅指纹图像变成数字信号,最终产生匹配或不匹配信号。
        面部识别的优点:
        1、面部识别是非接触的,用户不需要和设备直接的接触;
        面部识别的缺点:
        1、尽管可以使用桌面的视频摄像,但只有比较高级的摄像头才可以有效高速的扑捉面部图像;
        2、使用者面部的位置与周围的光环境都可能影响系统的精确性;
        3、大部分研究生物识别的人公认面部识别最不准确,也最容易被欺骗;
        4、面部识别技术的改进有赖于提取特征与比对技术的提高,采集图像的设备比技术昂贵得多;
        5、对于因人体面部的如头发,饰物,变老以及其他的变化需要通过人工智能补偿,机器学习功能必须不断地将以前得到的图像和现在的得到的进行比对;以改进核心数据和弥补微小的差别;
        6、很难进一步降低成本,必需以昂贵的费用去卖高质量的设备。
        四、签名识别
     签名作为身份认证的手段已经用了几百年了,而且我们都很熟悉在银行的格式表单中签名作为我们身份的标志。将签名数字化是这样一个过程:测量图像本身以及整个签名的动作——在每个字母以及字母之间的不同的速度、顺序和压力。签名识别和声音识别一样,是一种行为测定学。
        签名识别的优点:
        1、容易被大众接受,是一种公认的身份识别的技术;
        签名识别的缺点:
        1、随着经验的增长、性情的变化与生活方式的改变,签名也会随着而改变;
        2、在Internet上使用不便;
        3、用于签名的手写板结构复杂而且价格昂贵,因为和笔记本电脑的触摸板的分辨率差异很大,在技术上将两者结合起来较难;
        4、很难将尺寸小型化。
        五、声音识别技术
     声音识别也是一种行为识别技术,识别设备不断地测量、记录声音的波形和变化。声音识别基于将现场采集到的声音同登记过的声音模板进行精确的匹配。
        声音识别的优点:
        声音识别也是一种非接触的识别技术,用户可以很自然地接受。
        声音识别的缺点:
        作为行为识别技术,声音变化的范围太大,很难精确的匹配;
        声音会随着音量、速度和音质的变化(例如感冒时)而影响到采集与比对的结果;
        很容易用录在磁带上的声音来欺骗声音识别系统;
        高保真的麦克风很昂贵。
        六、指纹识别系统
     指纹识别作为识别技术已经有很长的历史了,有着坚实的市场后盾,按照一般人的看法,指纹识别技术通过分析指纹的全局特征和指纹的局部特征,特征点如嵴、谷和终点、分叉点或分歧点,从指纹中抽取的特征值可以非常的详尽,可以可靠地确认一个人的身份。
     平均每个指纹都有几个独一无二可测量的特征点,每个特征点都有大约七个特征,我们的十个手指产生最少4900个独立可测量的特征。
  两种主要的用来采集指纹图像的技术为光学技术和电容技术。光学技术需要一个光源从棱镜反射按在一个取像头的手指,光线照亮指纹从而采集到指纹。采用电容技术的半导体技术,按压到采集头上的手指的脊和谷在手指表皮和芯片之间产生不同的电容,芯片通过测量空间中的不同的电容场得到完整的指纹。因为电容技术的芯片昂贵,芯片的大小和手指相当就已价格昂贵,所以几家公司试图推出比指纹更小的芯片只采集部分的指纹,使用这种采集方式,用户放置手指的位置必须非常精确而且只使用部分指纹必然没有采集全部指纹可靠。
        电容采集头容易受到干扰:60HZ的电缆线的干扰、用户接触时的干扰、指纹采集器内部的电干扰等。电容采集头的最后一个问题是可靠性,无论是静电干扰,汗液中的盐分或者其他的脏物以及手指磨损都会使采集头很难读取指纹。实际上,光学采集提供更加可靠的解决方案。通过光学取像技术的不断改进,光学指纹采集仪以无可挑剔的性能与相对非常低的价格使电容方案相形见绌。
        指纹识别的优点:
        1、指纹是人体独一无二的特征,并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征;
        2、如果要增加可靠性,只需登记更多的指纹、鉴别更多的手指,最多可以多达十个,而每一个指纹都是独一无二的;
        3、扫描指纹的速度很快,使用非常方便;
        4、读取指纹时,用户必需将手指与指纹采集头相互接触,与指纹采集头直接
        5、接触是读取人体生物特征最可靠的方法;
        6、指纹采集头可以更加小型化,并且价格会更加的低廉;
        指纹识别的缺点:
        1、某些人或某些群体的指纹指纹特征少,难成像;
        2、过去因为在犯罪记录中使用指纹,使得某些人害怕“将指纹记录在案”。
        3、实际上现在的指纹鉴别技术都可以不存储任何含有指纹图像的数据,而只是存储从指纹中得到的加密的指纹特征数据;
        4、每一次使用指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕,而这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性。
     综合以上比较,指纹识别技术是目前最方便、可靠、非侵害和价格便宜的生物识别技术解决方案,对于广大市场的应用有着很大的潜力。 

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