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指紋、虹膜、掌紋識別門禁系統的原理與特點

近幾年,隨著生物特徵識別技術的不斷髮展成熟,生物特徵識別技術在門禁系統中的應用逐漸變成主流。生物特徵識別門禁系統是以人的生物特徵為識別條件的門禁系統,主要包括對人臉識別、指紋識別、虹膜識別、掌紋識別、指靜脈識別、聲紋識別等。

1.指紋識別門禁系統的原理與特點

指紋、虹膜、掌紋識別門禁系統的原理與特點

Part 1

指紋門禁系統的硬體主要由微處理器、指紋識別模組、液晶顯示模組、鍵盤、時鐘/日曆晶片、電控鎖和電源等組成。微處理器作為系統的上位機,控制整個系統。指紋識別模組主要完成指紋特徵的採集、比對、儲存、刪除等功能。液晶顯示器模組用於顯示開門記錄、實時時鐘和操作提示等資訊。

指紋讀取裝置(採集器)採用光電技術或電容技術將指紋資訊採集下來、然後進行特徵提取並與已儲存的特徵資訊比對,完成識別過程。這個過程全部在讀取裝置中完成,也可以是讀取裝置僅進行指紋採集,然後將其傳送到後臺裝置(如PC)完成特徵提取和識別。單獨進行指紋採集的裝置易於小型化,使用方便,系統識別速度也較快。進行指紋特徵採集要求在操作時人的手指與採集器建立規定的關係。所以系統友好性稍差。

生物統計學表明:指紋具有很高的唯一性,人之間出現相同指紋的機率很低,因此安全性較高,但仍存在被仿製的風險。所以,出現了具有活體指紋採集功能的產品,主要是增加對溫度,彈性、微血管的探測來確認採集指紋的真實性。安全要求的門禁系統,除指紋識別外,還應增加其它識別手段,如密碼等來提高系統的安全性。

2.掌紋識別門禁系統的原理與特點

指紋、虹膜、掌紋識別門禁系統的原理與特點

Part 2

掌紋所包含的資訊豐富,利用掌紋的紋線特徵、點特徵、紋理特徵、幾何特徵完全可以確定一個人的身份。掌紋識別技術的基礎就是手掌幾何學識別。手掌幾何學識別是透過測景使用者的手掌和手指的物理特徵來進行識別,高階的產品還可以識別三維圖象。

手掌幾何學識別使用比較方便。它適用於使用者人數較多或者容易接受的場景,準確性非常高。低於1秒的時間內,透過檢測使用者獨一無二的手掌的大小、形狀、表面積等三維特徵來確認使用者的身份,以確保只有被授權的人員才能進入特定的區域,從而達到門禁控制的目的。作為射頻卡門禁系統的替代品,掌紋門禁系統使使用者節省了使用與管理卡的成本,也可以與其他門禁系統結合使用以增加安全性。與指紋識別系統相比,掌紋識別系統即使被掃描的手掌具有汙物和傷疤也不影響測量,手掌很容易放在掃描器的正確位置等,使用者也很容易接受。

3.虹膜識別門禁系統的原理與特點

指紋、虹膜、掌紋識別門禁系統的原理與特點

Part 3

虹膜識別門禁系統就是透過對比虹膜影象特徵之間的相似性來確定人們的身份並確定是否開啟門鎖。虹膜識別技術的過程一般來說包含四個步驟:一是使用特定的攝像器材對人眼部進行拍攝,獲取虹膜影象並傳輸給虹膜識別系統的影象預處理軟體。二是定位虹膜,確定內圓、外圓和二次曲線在影象中位置;將影象中的虹膜大小調整到系統設定引數即歸一併進行影象增強。三是採取特定的演算法從虹膜影象中提取虹膜識別所需的特徵點並對其進行編碼。四是將特徵提取得到的特徵編碼與資料庫中的虹膜影象特徵編碼逐一匹配,判斷是否為相同虹膜,從而達到身份識別的目的。虹膜識別門禁系統不需要物理接觸,誤識率低,可靠性高;但是很難將前端裝置小型化,造價很高,很難大範圍推廣。