辨识装置是出入口控制系统的关键部件,其辨识性能将直接决定着出入口控制系统的控制品质,只有当进入人员的身份特征和储存在计算机中的特征信息相符时,系统才允许其进入。通常,人员的身份特征种类很多,可以使用密码(如采用密码卡),也可以利用人体生物特征(如声音、指纹与掌纹、视网膜等);如果对安全性有更高要求的系统,可考虑设置生物辨识装置。下面简单介绍一下目前主要使用的辨识装置。
1.磁卡
这类装置以各类卡片作为识别凭证,由配套使用的读卡机来判断信息是否符合,其优点是在断电后仍能长时间保存资料记忆,因此这类装置可做到一卡多用,既可以用作门卡,也可用作出勤卡等。根据卡片的工作方式,又具体可分为接触卡和感应卡两大类。
(1)接触卡 接触卡主要包括条码卡、磁条卡、铁码卡、集成电路卡、红外线卡等。
1)条码卡:条码卡是由印刷的黑白相间的条码或金属条置于塑胶卡夹层中而制作成的,很容易用激光印表机复制,且易脏和破损、变形,因此这种卡仅适用于安全性要求不高的场合,而在频率高、潮湿、脏污和过冷过热等恶劣环境下,其应用受到严重限制。目前,条码卡有逐渐被淘汰的趋势。
2)磁条卡:磁条卡是将磁条贴在塑胶卡上构成的,其优点是价廉方便,外加密码辨识后可提高其安全性,缺点是易复制、易消磁和易污损。
3)铁码卡:铁码卡也称为威根卡。它利用金属磁扰原理,采用先进的制造技术将卡片中间以特殊材质的细金属线排列编码。由于卡片一经剥离,金属线排列便遭到破坏,因此这种卡具有无法复制的优点。此外,卡片内特殊金属线不会受磁场磁化,所以有防磁、防水、防压效果,可用于气候极度恶劣的地区,并可长期使用,是目前安全性较高的卡片。
4)集成电路卡:集成电路卡也称为IC卡,在非金融交易类应用中,主要是存储器卡;如果带CPU,并且EPROM容量在1KB以上的,则称为智能卡。为了提高安全性,对信用卡或储蓄卡等类智能卡,有的附加上客户指纹特征字节,以提高可靠性。此外,为了满足一卡多用的需求,有的对卡内存储器(如快闪存储器等)的存储区域进行相应划分,不同区域对应不同的用途。
5)红外线卡:红外线卡以特殊的方式在卡片上设定密码,由红外线光读卡机阅读,其缺点是易复制、易脏损。
(2)感应卡 感应式出入口读卡系统的基本配备包括读卡机、控制器及发射应答器(识别卡),其工作过程为:利用射频(RF)感应辨识技术,通过读卡机产生的电磁场,激发识别卡内部的编程芯片,使得该编程芯片被激发后发出射频电波,由此射频电波负荷一组识别码(标识码(ID))传回读卡机。读卡机再将其信号放大后传至解码器,解码器运用模/数转换电路将此信号转换成数字信号,再经解码后,通过通信接口以串行方式传输给CPU,完成感应识别的功能。
感应卡由一片经编程的特殊芯片和一组天线组成,芯片是感应卡的核心元件,天线用来发射和接收电磁波。
感应卡读卡机,如果按照其识别元件(卡片)不同,可分为不需电池供应电力的被动发射和由电池供应电力的主动发射两种;如果按照其读取单元,则又可分为天线与读卡机分离式和天线与读卡机整合式两种。读卡机常用频率范围有100~150kHz的低频;13.56MHz的中频和2.45GHz的高频。频率越高,读取距离就越远,可感应的距离一般为40~300cm。
感应卡具有防水、防污、刷卡方便、感应速度快、节省时间以及可用于恶劣环境等优点,且由于卡上的IC芯片可以储存资料,不容易仿造,因此感应卡会朝着结合信用卡、身份证、汽车驾照、电信卡、出入口卡等多功能方向发展,加之具备隔墙感应特性,因此具有隐秘性,未来发展前景广阔。
2.人体生物特征识别技术(www.xing528.com)
人体生物识别技术是以人体生物特征作为辨识凭证,对其身份进行识别的一门技术。由于生物特征具有唯一性、终身不变、无法仿冒与借用、不用携带、不怕遗失、不会遗忘的特点,因此特别适用于核电站、航空管制塔、机要文件管理、计算机中心等高机密性场所等出入人员的身份识别。根据生物特征的种类不同,主要有以下几种生物特征识别方法。
(1)指纹识别 相对于其他生物识别技术,指纹识别实现容易,是最常使用的一种人体生物识别技术。指纹识别主要包括活体指纹图像获取,指纹特征提取和指纹比照三部分。指纹比照通常采用特征点法,目前在出入口管理系统中,大部分指纹比照装置是以线形来取指纹,抽出指纹上山状曲线的分歧点或指纹中切断的部分(端点)等特征点,特征点是一个三维矢量,包含了位置和方向等信息。法律上规定拥有12个相同特征点的两个指纹为同一指纹,但是为了安全起见,实用装置采集比对的特征点甚至超过100个。此外,还有指纹自动分类、定位、形态和细节特征提取与指纹自动匹配的算法。在特征点法的辨识中,手指按压或流汗、指纹线的愈合和伤痕对辨识影响不大。登录指纹数为2000枚左右的指纹机,在与输入者个人标识码并用时,可做到读取判定时间1s以内,误判率低于0.1%。
此外,相位设定法也是指纹比照常用的一种方法,它的工作过程是将指纹角度的相对位置以博里叶方式变换指纹图像,用以辨识指纹相位的相关强度,原理上不受指纹位置与图像明暗的影响,在与输入者个人标识码并用时,读取判定时间为0.1s,误判率在0.1%以下。
因为相位设定处理方式单纯,适用于制作大规模集成电路,同时相应的周边设备精简,所以可实现小型化及成本便宜的出入口辨识装置。
(2)掌形识别 掌形识别技术是通过在三维空间测试手掌的形状、4指的长度、手掌的宽度及厚度、各指两个关节部分的宽与高等来实现识别功能的,由于掌形识别器识别速度高、误差率低,因此主要用于金库门和通道控制上。
在掌形识别技术中,手的长度与宽度数据以俯视角度获得,手的厚度数据从侧视角度获得,从而获得手的轮廓数据,最终经数据压缩将手的图像变换成若干个字符长度的辨识矢量,作为用户模板存储起来,比照时只要符合手掌的长、宽、高、指关节、手指间距等8个特征点即可。掌形识别机在登记约2万个掌形时,读取判定时间为1.2s,误判率为0.1%以下。
在此基础上,国外还发展了能够比对手掌14个特征的扫描仪。因为世界上不存在14种特征完全相同的另一只手掌,因此只要事先将每个人手掌的14个特征存储在芯片上,并做成卡片,就可以成为未来全世界通用的护照。检查时只要将手掌放入扫描仪中,仪器阅读手掌上的生物特征,并将它与芯片上的14个数据比较,即可验明正身。
(3)视网膜识别 视网膜识别技术只能用于生物活体,因此不可能伪造,通常是通过微弱的近红外线来检查视网膜路径来实现辨识功能,但是在眼底出血、白内障、戴眼镜的状态下却无法辨识比照。在误判率百万分之一的高精密度下,个人资料为92位,登记1500枚时,识别时间在5s以下。
(4)虹彩识别 眼睛虹彩不同于视网膜,它存在于眼睛的表面(角膜的下部),是瞳孔周围的有色环形薄膜。眼球的颜色由虹膜所含的色素决定,不受眼球内部疾病等影响,且从出生第二年左右,虹彩就为各人特有,终生不变,因此具有识别功能,在距离摄像机1m左右拍摄,虹彩比照的阻碍比较少。新推出的虹彩识别产品,个人资料为256位,可达到误判率为十万分之一以下的高精度,且在眼睛上贴眼球相片的伪造者,也会在眼球转动测试中被排除。
(5)脸面识别 脸面识别是通过对眼、鼻、口、眉、脸的轮廓形状和位置关系,以及脸的轮廓阴影等特征来进行辨识。在实际运用中,可采用两台摄像机立体拍摄面貌影像,获取样本,以防止用照片进行仿冒。
(6)声音识别 声音识别通过个人特有的声音的比照来实现辨识功能,然而由于人的声音会因感冒等疾病的影响而发生变化,而且应用场所的噪声也会对声音识别装置产生影响,因此这种辨识方法识别精度不高,应用受到一定程度的制约。
(7)签名识别 签名识别是利用笔顺、笔运、笔压等特征来识别身份,将签名识别技术应用到信用卡等需要签名的场合,可极大地提高其安全性和可靠性。实际运用中,比照一个签名只需要0.1s。
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