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安防專題：【轉(zhuǎn)】生物特征識(shí)別門禁系統(tǒng)探討

發(fā)布時(shí)間：

2020-10-21

作者：

泰德匯智

來(lái)源：

CPS中安網(wǎng)

摘要

近幾年，隨著生物特征識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，生物特征識(shí)別技術(shù)在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸變成主流。生物特征識(shí)別門禁系統(tǒng)是以人的生物特征為識(shí)別條件的門禁系統(tǒng)，主要包括對(duì)人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、掌紋識(shí)別、指靜脈識(shí)別、聲紋識(shí)別等。

　　1.指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)

　　指紋門禁系統(tǒng)的硬件主要由微處理器、指紋識(shí)別模塊、液晶顯示模塊、鍵盤、時(shí)鐘/日歷芯片、電控鎖和電源等組成。微處理器作為系統(tǒng)的上位機(jī)，控制整個(gè)系統(tǒng)。指紋識(shí)別模塊主要完成指紋特征的采集、比對(duì)、存儲(chǔ)、刪除等功能。液晶顯示器模塊用于顯示開(kāi)門記錄、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和操作提示等信息，和鍵盤一起組成智能控制系統(tǒng)。

　　指紋讀取裝置(采集器)采用光電技術(shù)或電容技術(shù)將指紋信息采集下來(lái)、然后進(jìn)行特征提取并與已存儲(chǔ)的特征信息比對(duì)，完成識(shí)別過(guò)程。這個(gè)過(guò)程全部在讀取裝置中完成，也可以是讀取裝置僅進(jìn)行指紋采集，然后將其傳送到后臺(tái)設(shè)備(如PC)完成特征提取和識(shí)別。單獨(dú)進(jìn)行指紋采集的裝置易于小型化，使用方便，系統(tǒng)識(shí)別速度也較快。進(jìn)行指紋特征采集要求在操作時(shí)人的手指與采集器建立規(guī)定的關(guān)系.所以系統(tǒng)友好性稍差。

　　生物統(tǒng)計(jì)學(xué)表明:指紋具有很高的唯一性，人之間出現(xiàn)相同指紋的概率很低，因此安全性較高，但仍存在被仿制的風(fēng)險(xiǎn)。所以，出現(xiàn)了具有活體指紋采集功能的產(chǎn)品，主要是增加對(duì)溫度，彈性、微血管的探測(cè)來(lái)確認(rèn)采集指紋的真實(shí)性。安全要求的門禁系統(tǒng)，除指紋識(shí)別外，還應(yīng)增加其它識(shí)別手段，如密碼等來(lái)提高系統(tǒng)的安全性。

　　2.掌紋識(shí)別門禁系統(tǒng)

　　掌紋所包含的信息豐富，利用掌紋的紋線特征、點(diǎn)特征、紋理特征、幾何特征完全可以確定一個(gè)人的身份。掌紋識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)就是手掌幾何學(xué)識(shí)別。手掌幾何學(xué)識(shí)別是通過(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，甚至能達(dá)到識(shí)別三維圖象。

　　手掌幾何學(xué)識(shí)別使用比較方便。它適用于用戶人數(shù)較多或者容易接受的場(chǎng)景，準(zhǔn)確性非常高。低于1秒的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)檢測(cè)使用者獨(dú)一無(wú)二的手掌的大小、形狀、表面積等三維特征來(lái)確認(rèn)用戶的身份，以確保只有被授權(quán)的人員身份，以確保只有授權(quán)的人員才能進(jìn)入特定的區(qū)域，從而達(dá)到門禁控制的目的。作為射頻卡門禁系統(tǒng)的替代品，掌紋門禁系統(tǒng)使用戶節(jié)省了使用與管理卡的成本，也可以與其他門禁系統(tǒng)結(jié)合使用以增加安全性。與指紋識(shí)別系統(tǒng)相比，掌形識(shí)別系統(tǒng)具有污物和傷疤不影響測(cè)量功能，手很輕易放入掃描器的正確位置等，使用者很容易接受。

　　3.虹膜識(shí)別門禁系統(tǒng)

　　虹膜識(shí)別門禁系統(tǒng)就是通過(guò)對(duì)比虹膜圖像特征之間的相似性來(lái)確定人們的身份并確定是否開(kāi)啟門鎖。虹膜識(shí)別技術(shù)的過(guò)程一般來(lái)說(shuō)包含四個(gè)步驟:一是使用特定的攝像器材對(duì)人眼部進(jìn)行拍攝，獲取虹膜圖像并傳輸給虹膜識(shí)別系統(tǒng)的圖像預(yù)處理軟件。二是定位虹膜，確定內(nèi)圓、外圓和二次曲線在圖像中位置;將圖像中的虹膜大小調(diào)整到系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)，一并進(jìn)行圖像增強(qiáng)。三是采取特定的算法從虹膜圖像中提取虹膜識(shí)別所需的特征點(diǎn)并對(duì)其進(jìn)行編碼。四是將特征提取得到的特征編碼與數(shù)據(jù)庫(kù)中的虹膜圖像特征編碼逐一匹配，判斷是否為相同虹膜，從而達(dá)到身份識(shí)別的目的。虹膜識(shí)別門禁系統(tǒng)不需要物理接觸，誤識(shí)率低，可靠性高;但是很難將前端設(shè)備小型化，造價(jià)很高，很難大范圍推廣。

　　4.人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)

　　相對(duì)于其他識(shí)別技術(shù)，人臉識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，例如在圖像信息采集的過(guò)程中較方便，逐漸成為生物特征識(shí)別技術(shù)中最為直接和自然的一種，已成為目前人工智能以及模式識(shí)別的焦點(diǎn)，也在門禁系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。

　　人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)是采集允許訪問(wèn)門禁系統(tǒng)的全部人員的人臉信息并存儲(chǔ)在人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)某一個(gè)人訪問(wèn)門禁系統(tǒng)時(shí)，人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)會(huì)首先通過(guò)攝像頭來(lái)獲取人像信息，然后將采集的人像信息輸進(jìn)計(jì)算機(jī)中，再進(jìn)行人臉識(shí)別。這個(gè)過(guò)程系統(tǒng)對(duì)來(lái)訪者的人像信息進(jìn)行預(yù)處理，避免表情、光照以及輸入設(shè)備對(duì)結(jié)果的影響，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的人像進(jìn)行特征提取，將提取的信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中的人臉信息進(jìn)行識(shí)別與對(duì)比，并記錄識(shí)別的結(jié)果。一旦在數(shù)據(jù)庫(kù)中識(shí)別出能夠?qū)Ρ瘸晒Φ娜四樞畔ⅲT禁系統(tǒng)就會(huì)接收到計(jì)算機(jī)的開(kāi)門指令，通過(guò)門禁系統(tǒng)的硬件部分實(shí)現(xiàn)允許來(lái)訪者進(jìn)入的操作;否則，計(jì)算機(jī)不會(huì)發(fā)出開(kāi)門的指令，門禁系統(tǒng)也不會(huì)打開(kāi)，還會(huì)將訪問(wèn)者的人臉信息進(jìn)行記錄，方便以后查詢和監(jiān)管。

　　由于人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)距離、快速、無(wú)接觸式地識(shí)別、記錄人臉，在有條件的建筑和小區(qū)可將門禁系統(tǒng)連接黑名單數(shù)據(jù)庫(kù)或公安機(jī)關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)并實(shí)時(shí)比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可疑人員并自動(dòng)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)智慧安防管理。

　　5.二維碼門禁系統(tǒng)

　　二維碼門禁系統(tǒng)是用手機(jī)二維碼操控和管理的門禁系統(tǒng)，融微信、云服務(wù)、二維碼識(shí)別、出入口管理于一體。用戶可以通過(guò)手機(jī)對(duì)門禁系統(tǒng)發(fā)送控制指令、實(shí)現(xiàn)二維碼開(kāi)門、遠(yuǎn)程操控開(kāi)門、授權(quán)管理、向特定人員發(fā)送邀請(qǐng)碼、開(kāi)關(guān)門記錄查詢、系統(tǒng)日志查詢等功能。用戶可以通過(guò)微信公眾號(hào)或者微信小程序具體實(shí)施操作。普通用戶注冊(cè)成功后，經(jīng)過(guò)管理員審核通過(guò)后，即可使用生成的二維碼所代表的通行權(quán)限。高級(jí)用戶或者管理員可以對(duì)申請(qǐng)的新用戶進(jìn)行審核，選擇拒絕通過(guò)、審核通過(guò)等。用戶既可以通過(guò)微信“掃一掃”掃描出入口出的二維碼，將門禁開(kāi)啟，也可以填寫被邀請(qǐng)人信息，設(shè)置二維碼有效時(shí)間，將生成的二維碼通過(guò)微信發(fā)給被邀請(qǐng)人。在指定的有效時(shí)間內(nèi)在門禁控制器上鏡頭掃描此二維碼即可打開(kāi)相應(yīng)的門鎖并通行。

　　二維碼門禁系統(tǒng)的特點(diǎn)是可以直接在云端架構(gòu)服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫(kù)，定制服務(wù)平臺(tái)對(duì)接微信公眾號(hào)接口或者小程序;采用動(dòng)態(tài)可變二維碼方式，給每一個(gè)用戶實(shí)時(shí)分配一個(gè)經(jīng)過(guò)加密的二維碼，可對(duì)二維碼刷新時(shí)間進(jìn)行設(shè)置，沒(méi)有掃描后二維碼立刻刷新，防止故意復(fù)制拷貝盜用;通過(guò)微信或網(wǎng)頁(yè)鏈接云服務(wù)器，管理員或者高級(jí)用戶可以通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開(kāi)門;外來(lái)訪客可提前獲取指定出入口的進(jìn)出權(quán)限;管理員可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)直接登陸后臺(tái)管理系統(tǒng)開(kāi)展管理，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目授權(quán)、用戶審核、事件查詢等功能，隨時(shí)隨地查看和管理來(lái)訪人員的申請(qǐng)及進(jìn)出記錄;使用較為簡(jiǎn)單。鑒于手機(jī)實(shí)名制和手機(jī)移動(dòng)支付和銀行賬戶綁定。不太存在手機(jī)外借的可能，基本上可以確定綁定手機(jī)號(hào)碼來(lái)保證人員的唯一性。

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