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各大生物识别技术大比拼,who is the king?(下)

2016-04-29 16:54 来源:慧聪安防网作者:钟娟娟

生物识别技术(Biometricstechnology),即通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性(如指纹、人脸、虹膜等)和行为特征(如笔迹、声音、步态等)来进行个人身份的鉴定。生物识别技术比传统的身份鉴定方法更具安全、保密和方便性,具有不易遗忘、防伪性能好、不易伪造或被盗、随身“携带”和随时随地可用等优点,是当前安全防范的主导技术之一。

生物识别技术近两年如火如荼,常见的生物识别技术主要有:虹膜识别、人脸识别、指纹识别、声纹识别、静脉识别、步态识别等。那么,如果硬要在众多的生物识别技术中做一个对比的话,综合技术表现和市场应用表现两个方面,哪种技术会更领先呢?

五、静脉识别

技术简介

静脉识别,生物识别的一种。静脉识别是利用血液中的血红素吸收红外光的原理,采集肉眼不可见的血液走向的结构图像,作为身份识别的依据。静脉比对时,实时采取静脉图,运用滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征,采用匹配算法同存储在主机中静脉特征值比对匹配,从而对个人进行身份鉴定,确认身份。静脉识别分为指静脉识别和掌静脉识别。

各大生物识别技术大比拼,who is the king?(下)

安全性

静脉识别在安全性方面表现非常好,首先,静脉识别具有非常高的准确度,实验数据显示,其认假率为0.0001%,拒真率为0.01%,注册失败率为0%。而且,还有很重要的一点,静脉识别所认证的特征是隐藏在身体内部的,不同于指纹识别、人脸识别等人体表层的生物特征容易被外界环境影响或者进行伪造。

技术优劣势

静脉识别在技术层面的表现最亮眼的就是在准确度和安全性上,前文中提到静脉识别是利用人体血红蛋白通过静脉时能吸收近红外光的特性,采集皮肤底下的静脉影像,并提取以作为生物特征。跟指纹识别等生物识别技术相比,人的静脉特征极难复制伪造,因为这种特征是隐藏在皮肤底下,单凭肉眼看不见的。

然后,用使用静脉识别进行身份认证时,获取的是静脉图像特征,是活体时才存在的特征。在该系统中,非活体是得不到静脉图像特征的,因而无法识别,从而也就无法造假。此外,静脉识别是非接触性的,这种非接触性特征让静脉识别不会像指纹识别一样在采集前端留下指纹,这也使得静脉识别不容易造假,以上几点的综合作用决定了静脉识别的安全性。

但同时,静脉仍可能随着年龄和生理的变化而发生变化,并没有大规模的的实验数据表明,静脉特征是永远不变的,其永久性尚未得到证实。

在技术表现上,静脉识别具有非常高的准确度和安全性,仅从技术层面考虑,静脉识别评分4颗星。

市场应用优劣势

静脉识别在2006年被纳入生物识别一环,如今已经逐渐被应用到金融、信息网络安全等等领域。调查研究显示,在生物识别应用领域,静脉识别占据2.4%的市场份额。

静脉识别在进行前端采集的时候,是非接触性的。人体不需要与采集设备进行接触,轻轻一放,即可完成识别。这种方式没有手接触设备时的不卫生的问题以及手指表面特征可能被复制所带来的安全问题,井避免了被当作审查对象的心理不适,同时也不会因脏物污染后无法识别。除了无需与扫描器表面发生直接接触以外,这种非侵入性的扫描过程既简单又自然,减轻了用户由于担心卫生程度或使用麻烦而可能存在的抗拒心理。同时,静脉方式由于静脉位于人体内部,气温等外部因素的影响程度可以忽略不计,几乎适用于所有用户。不像指纹识别等方式容易受天气、环境等因素影响。

静脉识别在应用上也有不可忽视的劣势,这种劣势与虹膜识别相似,那就是静脉识别的前端采集也必须借助特殊的采集设备,这套采集设备同样造价昂贵。这样就会给静脉识别技术的市场应用造成很大的障碍。同样的,静脉识别技术同样在识别距离上有限制,他的采集距离并不长,仅在一臂之间。

静脉识别的在市场应用上的表现与虹膜识别一致,具有较大的限制,评分2颗半星,综合技术和市场应用表现评分3颗星。#hc360分页符#

六、步态识别

技术简介

步态是指人们行走时的方式,这是一种复杂的行为特征,从生物特征上讲,步态具有唯一性。步态识别是一种新兴的生物特征识别技术,旨在通过人们走路的姿态进行身份识别,与其他的生物识别技术相比,步态识别具有非接触远距离和不容易伪装的优点。

各大生物识别技术大比拼,who is the king?(下)

超远距离识别

步态识别和人脸识别都属于远距离识别范畴,从次啊及距离来看的话,可以进行更精确的划分,步态识别是属于识别距离比属于远距离识别更远的超远距离范畴。这样的超远距离识别优势,使得步态识别可以远远的通过一些监控设备拍摄到的画面,进行数据分析和比对。这就让步态识别在一些公共环境的治安识别、刑侦识别等方面的应用可以有突出表现。

技术优劣势

实验数据表明步态识别在认假方面的表现非常优秀,英国南安普敦大学电子与计算机系的马克•尼克松教授的研究显示,人人都有截然不同的走路姿势,因为人们在肌肉的力量、肌腱和骨骼长度、骨骼密度、视觉的灵敏程度、协调能力、经历、体重、重心、肌肉或骨骼受损的程度、生理条件以及个人走路的“风格”上都存在细微差异。被测人难以模仿别人的步态和伪装自己的步态,人的步态表现是自己难以控制的。这样的特征使得步态识别在认假方面具有优异表现。

但是步态识别在拒真方面的表现就不尽如人意了。由于步态识别的判断依据是步态信息,那么对步态而言,看不到识别对象的腿,自然就难以进行识别判断。寒冷的冬季,人们穿上厚重的羽绒服,裹得跟粽子似的,根本扫描不到腿,步态识别就有点摆设的意思了。也就是说步态识别具有较高的拒识率和较低的误识率。

然后,步态识别属于远距离生物识别技术,甚至相比于人脸识别技术更远。步态识别的识别距离在100步左右,能实现超远距离的识别。同时步态识别的数据采集与人脸识别类似,具有非侵犯性和可接受性,这种远距离和非侵犯性的特征,使得步态识别在被动识别领域的应用会有较大作为。

但是,步态识别在识别速度上却有巨大硬伤,步态识别的输入是一段行走的视频图像序列,由于序列图像的数据量较大,因此步态识别的计算复杂性比较高,处理起来也比较困难,个体数据体型如果无法压缩的话,在个体数量达到一定量级,这种数据量就会变得非常巨大,大大拖慢系统的反应速度。所以,步态识别的这种特性使得它无法在数据个体数量多的情况下进行应用。在识别速度上步态识别的表现在所有生物识别技术中应该处于下游水平。

稳定性方面的表现,步态识别也不是很理想,显而易见,一个人的步态会因为疾病、衰老、受伤、体重增减、着装舒适程度等各种因素而改变,所以步态识别的时间稳定性略显不足。

从技术层面来说步态识别在认假、识别距离方面表现优异,但在拒真、识别速度、稳定性方面表现差强人意,评分2颗半星。

市场应用优劣势

步态识别属于刚刚开始发展的生物识别技术,由于目前市面上较难找到步态识别的商用系统,所以,并没有相关的数据对步态识别的市场应用优劣势进行分析比对,只能从理论上进行分析。

首先步态识别和人脸识别一样同属于远距离生物识别技术,步态识别,最突出的优势是“远距离识别”,有效距离可达几百米将,是公认的“最远距离识别”技术。

再有一点,步态识别难以伪装,比如说人脸是可以被伪装的,当一个人戴上口罩,或者进行化妆等等,就会较为容易欺骗人脸识别系统。但是步态识别却不容易伪装,不论是想伪装成他人或者是想伪装成不是自己都几乎不可能。以上两点是步态识别得以应用的根本。

当然容易产生拒识、识别速度太慢等等也会是步态识别市场应用的巨大障碍。同时,在普遍率上步态识别也有一定缺陷,2006年的全国残疾人抽样调查结果显示,我国肢体残疾2412万人,是残疾人中人数最多的,占残疾人总数29.07%,其中截肢人数226万。也就是说至少有200多万的人没法使用步态识别。

综合以上表现,由于该项技术刚刚起步,因此步态识别在技术和市场应用上都存在一定制约,综合得分2颗半星。

七、其他识别方式

除了以上提到的这六种目前较为人们的生物识别方式,还有不少其他的方式也越来越受到了大家的关注。比如说:手掌几何学识别、视网膜识别、基因识别、心跳识别等等方式。这些技术自然也有属于自己的不同优缺点,但此处不再一一赘述。

总结

生物识别技术作为安防行业中的焦点应用,作为一种以生物特征作为验证对象的识别技术,生物识别技术在技术安全与市场应用上远远优于传统密码等验证方式。随着应用日渐成熟,生物识别技术在不知不觉中改变了你我的生活方式。

每种技术都有自己的优势和劣势,对比并不是一定要分出孰强孰弱,而是希望在这样的对比中,让大家对每项技术的优缺点看得更清楚。尺有所长寸有所短,每项生物识别技术都有各自不同的优缺点,技术的最终目的是为了应用,从而让人的生活更美好,当我们正视每一项生物识别技术的优缺点,并在应用中进行综合,以甲之长补乙之短,才能真正发挥技术最大的作用。

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