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Abstract: Biometric identification techniques is critical to our highly inter-connected information society. As a way of automatic identification, Biometrics have unique advantages because it is based on biological and behavioral traits. Biometrics is important to information safety. Firstly, this paper summarizes briefly biometric identification techniques, and introduces approaches, then analyzes the adavatge and then dis of every methods.
關(guān)鍵詞: 生物識別;指紋;人臉;虹膜
Key words: biometric identification techniques;Fingerprint;Face;Iris
中圖分類號:TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)30-0213-02
0 引言
身份認(rèn)證早在很久之前就出現(xiàn)在了人類社會生活中。身份證、護(hù)照、密碼等這類傳統(tǒng)的身份認(rèn)證方法有許多的弊端,如:不容易攜帶、造假、容易丟失、密碼會被破解等種種問題,在安全性和可靠性上的漏洞非常大,這樣就為方便、有效、安全的身份認(rèn)證技術(shù)的出現(xiàn)埋下了伏筆,生物識別技術(shù)應(yīng)運而生。每個人所固有的生物特征都是唯一的,并且在一定時期內(nèi)具有是穩(wěn)定不變的,同時不會丟失、很難偽造和假冒,所以,這是一種終極的身份認(rèn)證媒介[1]。
1 生物識別技術(shù)
我們可以這樣定義生物識別技術(shù),在計算機(jī)技術(shù)的協(xié)助下,通過采集人的生物特征樣本進(jìn)行人的身份識別。生物特征又包括生理特征和行為特征兩個方面。生理特征是人與生俱來的,多為先天性的,相對而言穩(wěn)定性比較強(qiáng),現(xiàn)在應(yīng)用到的生理特征有:指紋、人臉、手血管[2]等。行為特征是人后天形成的,主要包括人的聲音、筆跡、以及步態(tài)識別等,隨著主體狀態(tài)和環(huán)境的變化在一定程度上也發(fā)生變化。兩者比較,生理特征在生物識別領(lǐng)域更具有應(yīng)用價值。生物識別技術(shù)的實現(xiàn)需要提取生物特征,然后對其進(jìn)行進(jìn)行比對,基本的要求就是這些生物特征需具有唯一性或非共同性。
1.1 指紋識別 指紋識別技術(shù)是應(yīng)用最早、最廣泛和最成熟的生物特征身份鑒別方法。指紋是指手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋路,每個人指紋紋路在圖案、斷點和交叉點上都是存在差異的,是唯一的并且永遠(yuǎn)都是原來的樣子。指紋分類的實現(xiàn)方法基本上分為基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類方法、基于奇異點進(jìn)行分類的方法、語法分析的方法和其他的方法這4類[3]。
指紋識別的優(yōu)點有:具有比較悠久的研究歷史,技術(shù)上比較成熟;指紋圖像提取設(shè)備小巧;與同類產(chǎn)品相比,它成本是不高的。缺點有:指紋識別是物理接觸式的,具有侵犯性;指紋易磨損,某些人不宜提取,另外在指紋采集頭上留下用戶的指紋印痕容易被復(fù)制。
1.2 虹膜識別 眼睛的外觀圖包括鞏膜、虹膜、瞳孔三部分。眼球的白色部分叫鞏膜,大約占眼睛的30%;眼睛中心是瞳孔,約占5%;在鞏膜和瞳孔之間的是虹膜,由相當(dāng)復(fù)雜的纖維組織構(gòu)成,包含了最豐富的紋理信息,占據(jù)65%。虹膜識別的方法有:Gabor濾波方法,拉普拉斯金字塔方法,小波變換過零檢測方法,Haar小波分解方法,基于局部過零檢測的方法等[4]。
虹膜識別技術(shù)操作非常簡單,可避免物理接觸,具有更高的檢驗精確度。據(jù)悉,現(xiàn)在虹膜識別的正確率最高,并且具有很高的實用價值。其缺點是:需要昂貴的攝像頭聚焦,且很難將圖像獲取設(shè)備的尺寸小型化,需要較好光源等。
1.3 人臉識別 人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征,對輸入的人臉圖象或者視頻流,提取每個人臉中所蘊涵的身份特征,并將其與已知的人臉進(jìn)行對比,一次到到識別身份的目的。目前常見的人臉識別基本算法可分為以下幾類:基于幾何特征的人臉識別、基于子空間分析的人臉識別、基于彈性圖匹配的人臉識別、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別和基于隱馬爾可夫模型的人臉識別等。
人臉識別技術(shù)優(yōu)點是:主動性、非接觸性和用戶友好。缺點是:人臉容易受到周圍環(huán)境等的影響,比如光照,比如發(fā)型的改變,飾物,變老等,準(zhǔn)確率不高;對于采集圖像的設(shè)備會比其他技術(shù)昂貴得多。
1.4 掌紋識別 掌紋識別是一種新生的生物特征識別技術(shù)。掌紋是指手指末端到手腕部分的手掌圖像。紋線特征是掌紋中最突出的特征,手掌中最清晰的幾條紋線一般并不會隨著年齡的增長而發(fā)生變化。即使在分辨率和質(zhì)量都比較低的圖像中也能很好的得到辨認(rèn)。掌紋識別方法大概分為基于結(jié)構(gòu)的、基于子空間的、基于編碼的和基于統(tǒng)計的四類[5]。掌紋識別的優(yōu)點:有一定的穩(wěn)定性和可靠性。缺點:手掌損傷后無法復(fù)原,掌形識別系統(tǒng)適用對安全性要求高的場所,普及率比較低,同時需要高成本支撐。
1.5 人耳識別 人耳識別是以人耳作為識別媒介來進(jìn)行身份鑒別的一種生物特征識別技術(shù)。經(jīng)過醫(yī)學(xué)研究的得知,人在出生4個月之后,隨著身體的不斷發(fā)育,人耳也會按照一定的比例生長,基本上保持整體結(jié)構(gòu)比率。
主要的人耳識別方法:主元分析法(PCA),使用Voronoi圖表的鄰接圖匹配方法,使用各種組合技術(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,力場轉(zhuǎn)換方法,遺傳局部搜索算法,幾何學(xué)方法,基于長軸的形狀特征提取方法,基于3D的耳朵檢測和識別方法[6]。人耳識別的優(yōu)點:整個人耳的顏色更加一致、圖像尺寸更小,數(shù)據(jù)處理量也更小,非接觸性。缺點:人耳同樣受光照、頭發(fā)、帽子等的影響,且提取出來特征很少。
1.6 語音識別 語音識別技術(shù)就是讓機(jī)器通過識別和理解過程把人類的語音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計算機(jī)可讀的輸入,例如按鍵、二進(jìn)制編碼或者字符序列。
語音識別的方法主要有:基于DTW(Dynamic Time Warping)和模擬匹配技術(shù)的語音識別方法,基于統(tǒng)計的語音識別方法,基于差別子空間的語音識別方法,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的語音識別方法,基于隱馬爾可夫模型HMM(Hidden Markov Model)的識別方法。
語音識別的優(yōu)點:非接觸性的,用戶可以很自然地接受。 缺點:聲音變化范圍過大,而且聲音的大小、語速和音質(zhì)的不同都會給采集與比對造成相應(yīng)的影響;很容易用錄在磁帶上的聲音造假;高保真的麥克風(fēng)價格十分的高。
1.7 筆跡識別 筆跡,是指書寫人在書寫工具的協(xié)助下,按照文字符號的書寫規(guī)范,書寫運動器官開始進(jìn)行的書寫運動,這樣在紙張或其他書寫面上留下動態(tài)痕跡。筆跡鑒定是通過分析手寫字符的書寫風(fēng)格和書寫結(jié)構(gòu),來判斷書寫人身份的一種技術(shù)。
筆跡識別(包括簽字識別)有聯(lián)機(jī)和脫機(jī)兩種。因為聯(lián)機(jī)識別除位置信息外,還可以提取時間、壓力等信息,所以識別正確率相對脫機(jī)識別較高。根據(jù)考察的對象和提取特征的方法,現(xiàn)在的筆跡識別方法主要分為文本相關(guān)、文本無關(guān)兩類,另外還有利用內(nèi)容信息的半文本無關(guān)方法。
筆跡識別的優(yōu)點:大眾易接受,是一種公認(rèn)的身份識別的技術(shù);缺點:隨著經(jīng)驗的增長、性情的變化等簽名也會相應(yīng)的發(fā)生變化;用于簽名的手寫板不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且價格也非常高。
1.8 步態(tài)識別 研究表明人和人的走路姿勢有很大的差別,因為人們在骨骼長度、密度、協(xié)調(diào)能力、體重等生理條件以及個人走路的“風(fēng)格”上都存在細(xì)微差異。步態(tài)識別就是要對包含人體運動的圖像序列進(jìn)行分析處理,根據(jù)人們走路的姿勢進(jìn)行身份識別。
步態(tài)識別的方法有:基于SFM的方法,基于運動的方法,基于整體的方法,基于特征的方法,基于HMM的方法以及基于模板匹配方法等。步態(tài)識別優(yōu)點:對圖像分辨率要求不高,可以通過遠(yuǎn)距離的攝像機(jī)捕獲,具有非侵犯性和可接受性。缺點:由于步態(tài)識別是個動態(tài)過程,其序列圖像的數(shù)據(jù)量較大,因此計算復(fù)雜性比較高,不容易處理。而且由于人的行走姿勢受各種因素的影響,在不同環(huán)境條件下行走姿勢有或多或少的變化,因此步態(tài)識別的計算較復(fù)雜,識別的準(zhǔn)確度還不夠高。
2 結(jié)論
隨著信息網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,以及經(jīng)濟(jì)全球化的推進(jìn),人們進(jìn)一步的認(rèn)識到對安全的理解和需求。各種生物特征識別技術(shù)都在不斷的發(fā)展,同時也得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是,在實際應(yīng)用中上述的每種識別技術(shù)都要結(jié)合到具體應(yīng)用項目,單憑一項的取勝不能評判各種識別的優(yōu)劣,不同的識別方式在指標(biāo)上不同,需要在選擇對一些項目進(jìn)行如下綜合地考慮:比如提取用戶生物特征的難易度、識別時的精確度、提取儀器的大小、周圍環(huán)境對使用的影響和使用成本等等。因為單個生物特征與生俱來的局限性,目前在實際的應(yīng)用中找不到任何基于單個生物特征的識別技術(shù)。未來的研究重點將是結(jié)合多種特征、多種識別方式的多模式生物特征識別技術(shù)[7]。例如人臉識別和虹膜識別的組合、指紋和掌紋的組合,因為這些特征可以在特征獲取時由一套設(shè)備同時或先后獲取。僅基于單一特征的生物識別對識別的精度要求非常的高,綜合了多種特征的生物識別系統(tǒng)識別率比較高,具有無限的應(yīng)用潛力。
參考文獻(xiàn):
[1]盧官明,李海波,劉莉.生物特征識別綜述[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,27(2):81-82.
[2]Bille R M, Pankanti S, Ratha N K. Evaluating Techniques for Biometrics-based Authentication Systems. Proceedings 15th | APR lat|. Conf. on Pattern Recogntion, Barcelona.
[3]楊宏林,吳陳.指紋識別方法的綜述[J].華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2003,17(3):37-42.
[4]田啟川,劉正光.虹膜識別綜述[J].計算機(jī)應(yīng)用研究,2008,25(5):1298-1299.
[5]岳峰,左旺孟,張大鵬.掌紋識別算法綜述[J].自動化學(xué)報, 2010,36(3),356-360.
[關(guān)鍵詞] 監(jiān)獄; 生物識別; 安防; 信息化
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 01. 042
[中圖分類號] D916.7; TP391.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2013)01- 0070- 03
近年來,監(jiān)獄安防信息化建設(shè)已經(jīng)步入快速發(fā)展的階段,生物識別技術(shù)的應(yīng)用也愈來愈廣泛,從指紋識別到掌紋識別,從臉型識別到虹膜識別,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)(以下簡稱司法部“35條” )更為監(jiān)獄應(yīng)用生物識別技術(shù),加強(qiáng)安防信息化建設(shè)帶來了重要契機(jī)。實踐證明,生物識別技術(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 生物識別技術(shù)簡述
生物識別技術(shù)(Biometric Identification Technology)是通過計算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計學(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)來進(jìn)行個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)。這種能夠測量或自動識別和驗證的生理特性或行為特征可以用作進(jìn)行身份識別。大體上看,生物識別技術(shù)可以分為基于生理特性的生物識別技術(shù)和基于行為特征的生物識別技術(shù)兩類。鑒于采用生物特征識別技術(shù),無須記住身份證號碼或密碼,也不需要隨身攜帶像智能卡之類的東西,因此,它是目前最為方便與安全的識別方法。
生物識別技術(shù)的一般的應(yīng)用流程和方法是:生物識別技術(shù)系統(tǒng)先對生物特性進(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)人們同識別系統(tǒng)交互進(jìn)行身份認(rèn)證時,識別系統(tǒng)通過獲取其特征與數(shù)據(jù)庫中的特征模板進(jìn)行比對,以確定二者是否匹配,從而得以識別。
常見的生物識別技術(shù):有基于生理特性的生物識別技術(shù):如指紋、虹膜、面部和掌靜脈識別技術(shù)等,有基于行為特征的生物識別技術(shù)如聲音和簽字識別技術(shù)等。
2 生物識別技術(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)場所的安全穩(wěn)定是監(jiān)獄首要任務(wù)。而運用生物識別技術(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)獄大門應(yīng)當(dāng)設(shè)置AB門,分設(shè)行車通道和行人通道。行人通道應(yīng)當(dāng)安裝帶有數(shù)字密碼和人體特征識別功能的電子門禁系統(tǒng)。司法部“35條” 為監(jiān)獄應(yīng)用生物識別技術(shù)加強(qiáng)安防信息化建設(shè)帶來了重要契機(jī)。
2.1 獄政管理上的應(yīng)用
生物識別技術(shù)在獄政管理上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在門禁系統(tǒng)和巡更系統(tǒng)。
2.1.1 生物識別門禁系統(tǒng)
在監(jiān)控指揮中心等重點區(qū)域建設(shè)生物識別門禁系統(tǒng),能夠提高安全性和精確率。比如在監(jiān)控中心、應(yīng)急指揮中心運用指紋等識別技術(shù)的門禁系統(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啟;通往監(jiān)內(nèi)的通道運用指紋、掌紋、臉型、虹膜等生物識別門禁系統(tǒng),對出入人員(民警職工、罪犯、外來人員)進(jìn)行生物特征信息比對確認(rèn),保證通行的合法性;在監(jiān)舍、習(xí)藝區(qū)、會見室、提審室等重點區(qū)域建設(shè)生物識別門禁系統(tǒng),對于合法、安全、有序通行、罪犯人數(shù)清點、民警管理考核發(fā)揮其重要作用。
單獨使用生物識別門禁系統(tǒng),效率較高。然而,通過多種生物識別技術(shù)綜合運用、多重識別技術(shù)綜合運用、多次識別技術(shù)綜合運用,能做到對身份的完全確認(rèn),從根源上杜絕了罪犯偽裝、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門之間,采用臉型識別系統(tǒng),結(jié)合第三方認(rèn)證的方式開啟AB門通行;在機(jī)房和監(jiān)控指揮中心分別采用指紋、虹膜3種生物識別系統(tǒng)門禁,只有專人才能被系統(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)定的時間和路線去讀取規(guī)定的每一個巡更信息點,以實現(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)任心和主動性。
在離線巡更和在線巡更兩種方式中,目前使用較多的是離線巡更,而它最大的弊端是無法確定巡更人的身份,任何一個人只需手持巡更棒便可完成巡更過程。為此,可以嘗試開發(fā)和建設(shè)基于生物識別巡更系統(tǒng),一是在巡更棒中融入生物識別技術(shù)進(jìn)行巡更棒開啟,把巡更時間與人員綁定輸入系統(tǒng),即在規(guī)定的時間只有規(guī)定的人員才能開啟巡更棒,防止越殂代皰的造假現(xiàn)象;二是建設(shè)基于生物識別方式的網(wǎng)絡(luò)在線巡更系統(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、巡更時間,統(tǒng)計出遲到、早到、漏巡等重要信息,不但數(shù)據(jù)清晰,且行動方便。
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(一說假社會關(guān)系)的罪犯常稱為“三假犯”。目前,“三假犯”比例呈逐年上升之勢,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。
在我國國民的指紋、DNA等生物特征數(shù)據(jù)庫尚未建立健全的情況下,當(dāng)前,監(jiān)獄單獨或與公安等部門合作,嘗試初步建立生物特征數(shù)據(jù)庫,對于新收罪犯和刑釋人員做好生物特征登記、交接工作,同時與其他部門互通有無,將數(shù)據(jù)統(tǒng)一比對,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
在完善罪犯個人生物特征數(shù)據(jù)庫的基礎(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,從相同性或相似性匹配來排摸嫌犯和鎖定真兇。
2.2.3 社會刑事案件的協(xié)查
過去發(fā)案未破的社會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)獄建立健全罪犯個人生物特征數(shù)據(jù)庫,運用生物識別技術(shù),協(xié)助社會刑事案件的偵查,便可“甕中捉鱉”了。還有,就是監(jiān)獄主動把刑釋歸正人員的生物特征數(shù)據(jù)庫提供給司法部門用于社會刑事案件的協(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題一直是老大難問題,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別系統(tǒng)簽到制度,監(jiān)獄配合地方提供罪犯個人生物特征數(shù)據(jù)庫,由地方進(jìn)行罪犯簽到監(jiān)督;對于保外就醫(yī)罪犯的定期考察,考察民警攜帶生物識別系統(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??疾斓轿唬瑫r,可以限制罪犯的出行范圍,提升監(jiān)外執(zhí)行的實際效果。
2.3.2 預(yù)防刑釋人員再犯罪
建立針對刑釋歸正人員的特殊生物特征數(shù)據(jù)庫,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)登記時通過生物識別系統(tǒng)自動匹配,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)給罪犯開通個人賬戶,該賬戶以罪犯的生物特征為觸發(fā)條件,這樣在就醫(yī)、大賬消費時,通過生物識別技術(shù),既可以更好地控制罪犯就醫(yī)次數(shù)以及消費額度,也能打擊罪犯裝病逃避勞動改造等行為。罪犯離監(jiān)就醫(yī)時,必須通過出監(jiān)生物識別與審批程序聯(lián)動,確認(rèn)后方可放行,同時留下出入記錄備查。
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)有生物識別系統(tǒng),結(jié)合監(jiān)控監(jiān)聽設(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) 信息的計算機(jī)安全保護(hù)。采用生物識別技術(shù)的方式開啟計算機(jī),只有專人采用生物識別(如指紋或虹膜識別等)的途徑方能使用,杜絕信息的計算機(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別技術(shù),系統(tǒng)人員登錄時通過虹膜等生物信息驗證才能登錄,而且基于“活體檢測”生物信息不會丟失;不會被人偽造;身份不會被冒充,完全可以對工作流程進(jìn)行嚴(yán)格的管理與控制,保證系統(tǒng)運行的安全性。
(3) 存放資料的房間、櫥柜等場所保護(hù)。加入生物識別技術(shù)的門禁,在“驗明真身”后才可開啟,還可與監(jiān)控報警系統(tǒng)聯(lián)動,對于非法人員試圖開啟,及時報警監(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,通過生物識別技術(shù)的門禁系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等,隨時了解、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,揚長避短,積極推進(jìn)生物識別技術(shù)應(yīng)用
(1) 客觀對待,揚長避短。無論什么技術(shù)設(shè)備都有利弊兩面,生物識別技術(shù)設(shè)備是基于人體生物特征的自然屬性而開發(fā)的,個體差異性和穩(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)品的性價比等因素,因此,監(jiān)獄應(yīng)當(dāng)兼顧現(xiàn)實與可能,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性,運用技術(shù)的手段、人的主觀能動性、管理的措施進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)。
(4) 完善制度,用制度確保生物識別技術(shù)設(shè)備的正常應(yīng)用和效能發(fā)揮。認(rèn)清生物識別技術(shù)的優(yōu)勢,運用制度彌補(bǔ)生物識別技術(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處。
在司法部“35條”出臺之后,生物識別技術(shù)在監(jiān)獄逐步應(yīng)用和推廣,基于生物識別技術(shù)開發(fā)的新產(chǎn)品也不斷涌現(xiàn)。為此,要大膽地試驗,積極地選擇適合的技術(shù)或產(chǎn)品。適合的技術(shù)或產(chǎn)品在試點單位應(yīng)用后,逐步提取出同類產(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 生物識別技術(shù)在監(jiān)獄安防信息化建設(shè)中的意義
毫無疑問,生物識別技術(shù)在監(jiān)獄安防信息化建設(shè)中的應(yīng)用愈來愈廣泛,對于監(jiān)獄現(xiàn)代化、法制化、社會化、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。生物識別技術(shù)在監(jiān)獄的應(yīng)用,既是對監(jiān)獄民警工作理念的考驗,也是對民警學(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施。從這個意義上說,生物識別技術(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,對完成維護(hù)監(jiān)管場所安全穩(wěn)定這一首要政治任務(wù)發(fā)揮著獨特的作用,有利于打造本質(zhì)安全型監(jiān)獄,推動監(jiān)獄的安全發(fā)展。
關(guān)鍵詞:自動識別技術(shù);條形碼識別技術(shù);RFID射頻識別技術(shù)
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)14-0149-02
The Principle and Application of Automatic Identification Technology
LUO Xuan
(Chongqing youth Vocational & Technical College, Chongqing 400712, China)
Abstracts:Automatic identification technology is an important method and means for data information automatic recognition, automatic input computer. It is a comprehensive science and technology with computer technology and communication technology. The principle and application of speech recognition technology, biological recognition and measurement technology, identification technology of magnetic card, IC card identification technology, bar code recognition technology and RFID radio frequency identification technology commonly used in automatic identification technology are introduced in this paper.
Key words:PKI; Automatic recognition technology; bar code recognition technology; RFID radio frequency identification technology
1 引言
傳統(tǒng)的信息采集輸入是通過人工手段錄入的,不僅勞動強(qiáng)度大,而且數(shù)據(jù)誤碼率高,現(xiàn)在手工錄入的方式早已被淘汰,取而代之的是自動識別技術(shù)。自動識別技術(shù)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動采集,對信息自動識別,并自動輸入計算機(jī),使得人類得以對大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的處理。
物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)就是自動識別技術(shù),自動識別技術(shù)融合了物理世界和信息世界,是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)(如:電信網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng))最獨特的部分。自動識別技術(shù)可以對每個物品進(jìn)行標(biāo)識和識別,并可以實時更新數(shù)據(jù),是構(gòu)造全球物品信息實時共享的重要組成部分,是物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。通俗講,自動識別技術(shù)就是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。
2 常用自動識別技術(shù)
2.1 語音識別技術(shù)
語音識別的目標(biāo)是將人類的語言轉(zhuǎn)化為計算機(jī)可讀的輸入,利用語音識別技術(shù),機(jī)器將可以“聽懂”人類的語音,執(zhí)行人類的指令。20世紀(jì)20年代生產(chǎn)的“Radio Rex”玩具狗是最早的語音識別器,當(dāng)你呼叫它的名字,它就會從底座上彈起。目前,語音識別技術(shù)的應(yīng)用也很多,例如蘋果公司2010年推出的Siri,Siri是一項語音控制功能,蘋果公司首次在其產(chǎn)品iPhone4S,iPad 3及以上版本手機(jī)上應(yīng)用了Siri,利用Siri用戶可以通過手機(jī)打電話、讀短信、介紹餐廳、詢問天氣、語音設(shè)置鬧鐘等,還可以提供對話式的應(yīng)答。
2.2 生物計量識別技術(shù)
生物計量識別技術(shù)[1]是通過生物特征的比較來識別不同生物個體的方法。人體的生物特征主要有臉、指紋、手掌紋、虹膜、視網(wǎng)膜、語音、形體、個人習(xí)慣等,相應(yīng)的識別技術(shù)就有人臉識別、指紋識別、虹膜識別、視網(wǎng)膜識別、語音識別、形體識別、鍵盤敲擊識別、簽字識別等。
2.3 磁卡識別技術(shù)
磁條卡記錄數(shù)據(jù)信息的原理其實和錄音機(jī)的磁帶以及計算機(jī)的磁盤是一樣的,通過磁條上的磁性材料在不同的磁場作用下所呈現(xiàn)出來的不同磁性特征存儲信息。磁卡識別技術(shù)廣泛應(yīng)用于信用卡、銀行ATM卡,會員卡、現(xiàn)金卡(如電話磁卡)、機(jī)票和公交卡等。磁卡技術(shù)的優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)可讀寫、技術(shù)成熟、價格低廉但是容易損壞、安全性低。
2.4 IC卡識別技術(shù)
IC卡,英文名稱為Integrated Circuit Card,即集成電路卡,IC卡實際上是一種數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng),如有必要還可以附加計算能力。IC卡和磁卡外觀上看起來極為相似,但工作原理完全不同,磁卡是通過改變磁條上的磁場變化來存儲信息,而IC卡是通過嵌入卡中的電擦除式可編程只讀存儲器(EEPROM)集成電路芯片來存儲信息。和磁卡相比,IC卡存儲容量大、安全保密性好、具有數(shù)據(jù)處理能力,可對數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密、使用壽命長等優(yōu)點,IC卡正在逐步取代磁卡,但由于磁卡價格低廉,目前還是兩者并存的局面。
2.5 條形碼識別技術(shù)
(1) 一維碼
商品外包裝上,都印有一組黑白相間的條紋,這就是商品的第一代“身份證”――條碼[2],也叫一維碼,它是一種商品通行于國際市場的“共同語言”,是商品進(jìn)入國際市場和超市的“通行證”,是全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)和通用商業(yè)語言中最主要的標(biāo)識之一。
傳統(tǒng)條形碼,也就是一維碼,由寬度不等的多個黑條和空白組成,這些黑條和空白按照一定的編碼規(guī)則排列,包含一組信息(數(shù)字、字符、符號)在內(nèi)。深色的“條”吸收光,淺色的“空”將光反射回掃描器,掃描器將光反射信號轉(zhuǎn)換成電子脈沖,再由譯碼器將電子脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù),最后傳至后臺。目前在超市里最常見的就是一維碼。
(2) 二維碼
由于一維碼存儲容量小,僅有身份識別的功能,無法滿足人們對日益繁多的商品的需求,于是二維碼應(yīng)運而生。一維碼只能在一個方向(一般是水平方向)表達(dá)信息,二維碼可以從水平垂直兩個方向表達(dá)信息,一維碼只能存儲幾位或幾十位信息量,而二維碼可以存儲1100個字,存儲量大為增加,能夠?qū)D像、聲音、文字等信息進(jìn)行整合,從而增加搭載的信息量,像是一個便攜式的數(shù)據(jù)庫,而且可以自由選擇尺寸。
如今二維碼[3]的應(yīng)用越來越廣泛,隨處可見,很多雜志和報紙文章中,在標(biāo)題附近會看到一個類似于迷宮的圖案,拆開手機(jī)的后蓋,在電池下面的電路板上,火車票右下角,手機(jī)二維碼,都會看到這個圖案。而二維碼和手機(jī)的結(jié)合,為二維碼的應(yīng)用更是打開了一片更廣闊的天地,如今“掃一掃”已經(jīng)成了一種生活方式。
2.6 RFID射頻識別技術(shù)
由于條碼容量小、易損壞、只讀等缺點,不久的將來,條形碼將被RFID所取代。射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification ,RFID)是利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到自動識別的目的。
RFID源于雷達(dá)技術(shù),所以其工作原理和雷達(dá)極為相似。最簡單的RFID系統(tǒng)由讀寫器、標(biāo)簽和天線組成。首先讀寫器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號,當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場范圍時產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量,標(biāo)簽就將自身編碼等信息 (無源標(biāo)簽)傳遞給讀寫器;或者標(biāo)簽主動發(fā)送某一頻率的信號(有源標(biāo)簽),讀取器讀取信息并解碼后送至電腦主機(jī)進(jìn)行有關(guān)處理。
目前,RFID的應(yīng)用越來越廣泛,應(yīng)用于物流、動物識別和追蹤、防偽、超市、圖書館等各個領(lǐng)域。
目前,自動識別技術(shù)已滲透到各個行業(yè),擔(dān)當(dāng)著不可或缺的重要角色。自動識別技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用有力地支持了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級和改造,帶動了其他行業(yè)的信息化,改變了過去“高增長、高能耗”的經(jīng)濟(jì)增長方式,節(jié)約了制造成本,增加了國民經(jīng)濟(jì)效益。自動識別技術(shù)提高了人們的工作、生活效率,改變了人們的生活方式。自動識別技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的應(yīng)用將成為我國信息產(chǎn)業(yè)的一個重要的有機(jī)組成部分,具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn):
[1]劉云浩.物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,2015.
如今社會已然是信息化時代,每個人的信息安全顯得尤為重要。于是生物特征識別技術(shù)也就應(yīng)運而生了,生物特征識別技術(shù)最為常見的當(dāng)屬指紋識別了,但當(dāng)下指紋識別漸漸不能滿足人們的需求了。雖然指紋識別較為廣泛應(yīng)用,但有著安全性不大好,識別率不高,指紋易受損,可偽造等缺陷,對于一些需要安全性高的特殊場合來說不足以勝任。而近幾年異軍突起的指靜脈識別技術(shù)不僅繼承了傳統(tǒng)指紋識別的使用方便,大眾接受性高,快捷等優(yōu)勢,還彌補(bǔ)了可偽造,易受損等缺陷,大幅提升了信息的安全性。
【關(guān)鍵詞】信息安全 生物特征識別 指靜脈識別技術(shù)
1 引言
在信息化時代這個大背景之下,有些信息問題和弊端是較為突出和必須解決的。現(xiàn)在的身份識別慢慢由外物識別過渡為生物特征識別,就目前來說相對成熟和應(yīng)用廣泛的生物識別技術(shù)當(dāng)屬指紋識別了,但仍有著無法彌補(bǔ)的弊端,比如當(dāng)指頭受損或者有污漬等影響指紋紋路的情況下,指紋識別的識別率將會大幅降低,而且雖然無法破解和篡改機(jī)器內(nèi)部的指紋記錄,但現(xiàn)在有方法制作指紋膜,制作好的指紋膜可以進(jìn)行指紋識別認(rèn)證,所以指紋識別安全性并不能長久得到保障。而指靜脈識別是根據(jù)靜脈里血紅蛋白反射的近紅外線形成的靜脈像來識別的,屬于活體識別技術(shù),由于靜脈屬于內(nèi)部生理特征,所以不會受到表皮、污染、溫濕度等外部環(huán)境的影響,而且靜脈像也是無法復(fù)制的,所以指靜脈識別可以避免上述情況的發(fā)生。
2 指靜脈識別原理和處理技術(shù)
2.1 指靜脈特征成像原理
醫(yī)學(xué)研究表明,我們每個人的手指血管紋路都是世界上獨一無二的。之所以采用手指靜脈這一部分是因為相比于動脈來說靜脈更加接近人體皮膚表皮,更容易采集。另外靜脈相比動脈來說曲線和分支更多,采集到的靜脈圖像特征也就越明顯。通過使用近紅外線透照射手指時,靜脈血液中的血紅蛋白會吸收掉近紅外線,肌肉和骨骼等部位被弱化,從而形成了明顯的圖像。
2.2 圖像的采集
在靜脈成像這方面,目前市場上的成像設(shè)備感光傳感器多數(shù)分為兩種:CCD和CMOS。其中CMOS較為便宜,并且集成度較高,功耗也低,雖然在成像的質(zhì)量上沒有CCD優(yōu)秀,但是CMOS的光譜敏感范圍在近紅外線段中比可見光的高出5到6倍,更加適合在紅外光線下采集圖像,所以總體來說COMS更為合適。
近紅外線范圍一般選在850nm左右,在這個波長左右靜脈透射的部分較少,成像明顯,另外還需要增加紅外濾光片來盡可能消除來自可見光的干擾。
2.3 圖像的處理
采集到的圖像會帶著噪聲,并且圖像還會受到手指擺放的位置和姿勢等其他因素的影響,所以需要對采集到的圖像做進(jìn)一步的處理。
其中有幾項處理方法較為重要的:
2.3.1 圖像增強(qiáng)
由于使用者個體的差異,不同的人手指的厚度也不盡相同。原始圖像還會受到椒鹽噪聲的影響,這就給后面圖像的分割造成了困難,所以在圖像分割之前需要對圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理。
2.3.2 去噪處理
需要對獲取到的圖像進(jìn)行減噪,可以采用均值濾波的方式對圖像進(jìn)行圖像平滑。均值濾波主要是鄰域平均,針對有噪聲的原始圖像(假設(shè)為f(x,y))的每個像素點選擇一個模板,這個模板是由鄰近的m個像素組成,求得均值之后再將均值賦給當(dāng)前的像素點,即為該像素點最終的像素值。公式如下:
∑f(x,y)
2.3.3 圖像區(qū)域裁剪
采集到手指靜脈圖像的同時也會不可避免地包含了圖像背景等冗余的數(shù)據(jù),為了避免冗余數(shù)據(jù)的干擾,就需要我們進(jìn)行圖像區(qū)域的定位,最為常用的提取目標(biāo)物體的方法為圖像閾值化,適用于圖像中目標(biāo)物體和背景占據(jù)不同灰度級范圍的情況。通過設(shè)置多種閾值對應(yīng)不同的特征,由此可將圖像像素點分為了若干類。常用的特征包括了直接來自原始圖像的灰度和彩色特征以及由原始灰度或彩色值變換得到的特征。將原始圖像設(shè)為f(x,y),按照定好的準(zhǔn)則在f(x,y)中找到特征值T,分別賦予0和1來標(biāo)明圖像的背景和目的物體,也就是圖像二值化。
2.3.4 圖像分割
根據(jù)圖像分割方法的不同,可以大致分為四種:
(1)利用圖像灰度統(tǒng)計信息的方法,比如一維直方圖閾值和二維直方圖閾值;
(2)利用圖像空間區(qū)域信息和光譜信息的圖像分割方法,比如生長法、多光譜圖像分割、紋理分割等;
(3)邊緣檢測方法,利用了圖像中灰度變化最強(qiáng)烈的區(qū)域信息信息,比如Canny算法;
(4)像素分類法,是利用圖像分類技術(shù)進(jìn)行圖像分割的一種方法,比如統(tǒng)計分類方法、模糊分類方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等。
2.4 指靜脈特征點提取
采集圖像通過處理便可以得到進(jìn)一步的靜脈圖像,不同靜脈圖像的區(qū)別在于靜脈的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及細(xì)節(jié)點。而細(xì)節(jié)點的提取一般有以下幾種:
2.4.1 端點
當(dāng)指靜脈在手指內(nèi)部一定深度或近紅外線透射不夠深的時候就會出現(xiàn)。
2.4.2 分叉點
由一個單一的靜脈段分裂為兩段靜脈段時出現(xiàn)。
2.4.3 雙分叉點
當(dāng)兩個分叉點靠得比較近的時候就會出現(xiàn)。
根據(jù)上述三種細(xì)節(jié)點進(jìn)行特征提取的方法如下:
2.4.4 提取端點
以端點為中心提取一塊范圍N*N(N的值視情況而定),然后刪除該范圍中沒有與端點相連接的點。計算特征與范圍邊界的連接數(shù),如果數(shù)目為一個細(xì)節(jié)點就將該細(xì)節(jié)點作為端點并保存該點與水平線的角度,否則不成立。
2.4.5 提取分叉點
以一個分叉點為中心提取一塊范圍N*N(N的值視情況而定),接著刪除在該范圍內(nèi)不與該分叉點相連接的點,計算特征和該范圍的連接數(shù),當(dāng)連接數(shù)目是4個的時候,就認(rèn)為該分叉點是雙分叉點,同時并保存分支之間的角度,否則不成立。
3 總結(jié)
針對傳統(tǒng)指紋識別所凸顯的弊端提出了指靜脈識別的優(yōu)勢以及光明的前景,闡明了指靜脈系統(tǒng)從采集到特征提取這一系列過程的原理以及方式等關(guān)鍵問題。雖然目前指靜脈識別并沒有像指紋識別那么為大眾所熟知,但目前指靜脈市場正處于臨界狀態(tài),一旦得到進(jìn)一步的完善和推廣,相信在不久的將來會普及到各類領(lǐng)域之中,甚至將會引領(lǐng)信息安全的方向。就像十幾年前人們紛紛丟掉腰間的呼叫機(jī)換成手機(jī)一樣,指靜脈識別將會大放異彩!
(通訊作者:劉晉勝)
參考文獻(xiàn)
[1]葛彥平.手指靜脈識別技術(shù)研究[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)(碩士學(xué)位論文),2003.
[2]袁智.基于匹配融合的指紋與指靜脈雙模態(tài)生物識別技術(shù)的研究[D].南京:南京郵電大學(xué)(碩士學(xué)位論文),2005.
關(guān)鍵詞:模式識別技術(shù);刑事科學(xué)技術(shù);生物識別
存在于時間和空間中可觀察的事物,如果可以區(qū)別它們是否相同或相似,都可以稱之為模式(pattern)。而針對現(xiàn)代信息科技的狹義領(lǐng)域內(nèi),模式可以說是為了能讓計算機(jī)執(zhí)行和完成分類識別任務(wù),通過對具體的個別事物進(jìn)行觀測所得到的具有時間和空間分布的信息。從這些大量的信息及數(shù)據(jù)出發(fā),模式識別(Pattern Recognition)便是用計算機(jī)實現(xiàn)人對各種事物或現(xiàn)象的分析,描述,判斷,識別的過程。模式識別技術(shù)的發(fā)展是從1929年G. Tauschek發(fā)明數(shù)字閱讀機(jī)開始的,直到20世紀(jì)70年代,一些發(fā)達(dá)國家開始將模式識別應(yīng)用到刑事偵查部門。隨著科技的不斷進(jìn)步,模式識別在刑事科學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用越來越廣泛,發(fā)揮的作用也越來越大,從某種意義上說模式識別促進(jìn)了偵查和刑事技術(shù)手段的發(fā)展。
一、模式識別系統(tǒng)
模式識別是解決如何利用計算機(jī)對樣本進(jìn)行模式識別,并對這些樣本進(jìn)行分類。執(zhí)行模式識別的計算機(jī)系統(tǒng)被稱為模式識別系統(tǒng)。一個完整的模式識別系統(tǒng),由數(shù)據(jù)獲取、預(yù)處理、特征提取、分類決策和分類器設(shè)計5部分組成。可以分為上下兩部分:上半部分完成未知類別模式的分類;下半部分完成分類器的設(shè)計訓(xùn)練過程。
1.數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理
數(shù)據(jù)獲取是通過傳感器,將光或聲音等信息轉(zhuǎn)化為計算機(jī)能夠識別的電信息的過程。為了更準(zhǔn)確有效的讀取信息,對由于信息獲取裝置或其他因素所造成的信息退化現(xiàn)象進(jìn)行復(fù)原、去噪,從而加強(qiáng)信息的利用率,這個過程就是預(yù)處理。
2.特征提取
由于數(shù)據(jù)獲取部分所獲得的原始信息數(shù)據(jù)量相當(dāng)龐大,為了將這種維數(shù)較高的模式空間轉(zhuǎn)換為維數(shù)較低的特征空間,從而實現(xiàn)分類識別,得到最能反映分類本質(zhì)特征的向量,這個對特征進(jìn)行抽取和選擇的過程即為特征提取。
3.分類器設(shè)計和分類決策
分類器設(shè)計的主要功能是通過訓(xùn)練來確定判決規(guī)則,它屬于訓(xùn)練過程的一部分,其主要目的就是針對訓(xùn)練樣本來按其判決的規(guī)則進(jìn)行分類,以建立錯誤率最低的標(biāo)準(zhǔn)庫。分類決策便是以分類器設(shè)計所建立的標(biāo)準(zhǔn)庫為標(biāo)準(zhǔn)對特征空間的待識別對象進(jìn)行分類,這樣不僅能夠使錯誤識別率降到最低,還能極大的提高數(shù)據(jù)利用率,最大程度的減少客觀的信息損失。
二、模式識別在刑事科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用
近幾年,作為新生現(xiàn)代科技手段,模式識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生活中的各個領(lǐng)域,如:字符識別、醫(yī)療診斷、遙感控圖、環(huán)境監(jiān)測、語音識別和產(chǎn)品檢測等。模式識別技術(shù)極大的提高了人們的工作和生活質(zhì)量,不斷推動著社會的發(fā)展。在刑事科學(xué)技術(shù)方面,模式識別已經(jīng)處于舉足輕重的地位,特別是在指紋識別、人臉識別、虹膜識別等生物識別技術(shù)方面極大的提高了刑事偵查水平,為尋找犯罪證據(jù)和破獲案件提供了強(qiáng)有力的技術(shù)手段支持,促進(jìn)了刑事科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化建設(shè)。
1.指紋識別
由于指紋具有唯一性、方便性和終身不變性,我國早在兩千年前就曾使用指紋來破案。替代了傳統(tǒng)的人工識別指紋的方法,指紋識別技術(shù)已成為目前刑事偵查部門進(jìn)行認(rèn)定識別工作的主流技術(shù),同時也是證據(jù)鑒定和偵查破案的有力保障。
如在20年前漳州商業(yè)大廈電梯殺人一案中,現(xiàn)場的線索少之又少,唯一有價值的線索是民警通過仔細(xì)勘查所提取到的一枚殘缺指紋。在當(dāng)時指紋識別技術(shù)還未完全成熟的年代,僅僅通過這枚殘缺指紋找到兇手是相當(dāng)困難的。然而,隨著指紋識別技術(shù)的成熟,這件在當(dāng)時看來無法破解的謎案,卻在2011年全國公安系統(tǒng)的“清網(wǎng)行動”中發(fā)現(xiàn)08年嫌疑人于上海斗毆的指紋與95年殺人案的殘缺指紋認(rèn)定同一。20年前的謎案被輕松告破,嫌疑人蔡某偉終被緝拿歸案。
指紋識別系統(tǒng)是一個典型的模式識別系統(tǒng),其主要分為指紋數(shù)據(jù)獲取、指紋區(qū)域分割、指紋圖像預(yù)處理、特征提取和匹配五個過程。憑借著可靠性強(qiáng)、速度快、操作簡便等優(yōu)點,指紋識別技術(shù)將繼續(xù)作為刑事科學(xué)技術(shù)里進(jìn)行生物識別的主要技術(shù)手段不斷成熟發(fā)展。但是,小幾率的錯誤識別和模糊難成像等問題仍是指紋識別技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)需要考慮的首要問題。
2.人臉識別
人臉識別是目前模式識別領(lǐng)域中被廣泛研究的熱門課題,相比傳統(tǒng)的身份識別方式,人臉識別憑借著其身具有的安全性、保密性和方便性等優(yōu)勢,在近幾年來得到了飛速發(fā)展并廣泛應(yīng)用于社會中的安全和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。目前,人臉識別技術(shù)已經(jīng)成為刑事科學(xué)技術(shù)工作中較為成熟的鑒定技術(shù)之一,在刑事偵查實際工作中,人臉識別技術(shù)落實到身份認(rèn)證、視頻監(jiān)控、視頻資料分析等具體工作上,使得在進(jìn)行布控排查、人像識別、犯罪嫌疑人認(rèn)定以及門禁等方面都得到了良好的應(yīng)用效果。