📜  生理形态

📅  最后修改于: 2020-11-25 05:52:58             🧑  作者: Mango


如前所述,生理形态是基于对人体各个部分(例如虹膜,指纹,手指的形状和位置等)的直接测量。

在一个人的一生中,有些身体特征不会改变。它们可以是识别个人的极佳资源。

指纹识别系统

它是在生物识别系统上对人员进行身份验证的最著名和最常用的生物识别解决方案。它之所以如此受欢迎的原因是有十种可用的生物特征数据来源,并且易于获取。

每个人都有一个独特的指纹,该指纹由脊,凹槽和线条的方向组成。共有三种基本的山脊样式,分别是arch,loop轮盘。指纹的唯一性取决于这些特征以及细节特征,例如分叉和斑点(山脊末端)。

指纹是最古老和最受欢迎的识别技术之一。指纹匹配技术分为三种类型-

  • 基于细节的技术-在这些细节中找到要点,然后将其映射到手指上的相对位置。存在一些困难,例如,如果图像质量低下,则很难正确找到细节点。另一个困难是,它考虑了山脊和犁沟的局部位置。不是全球性的。

  • 基于相关的方法-它使用更丰富的灰度信息。通过能够处理质量较差的数据,它克服了基于细节的方法的问题。但是它有一些自身的问题,例如点的定位。

  • 基于模式(基于图像)的匹配-基于模式的算法比较存储的模板和候选指纹之间的基本指纹模式(拱形,螺纹和循环)。

指纹识别系统

手指识别系统的优点

  • 这是最现代的方法。
  • 这是最经济的方法。
  • 它是高度可靠和安全的。
  • 它以较小的模板大小工作,从而加快了验证过程。
  • 它消耗更少的内存空间。

手指识别系统的缺点

  • 疤痕,割伤或手指缺失会阻碍识别过程。
  • 可以使用蜡制的人造手指来欺骗这些系统。
  • 它涉及与系统的物理接触。
  • 在输入样品时,它们会留下手指的图案。

手指识别系统的应用

  • 验证驾驶执照的真实性。
  • 检查驾驶执照的有效性。
  • 边境管制/签证签发。
  • 组织中的访问控制。

人脸识别系统

面部识别基于确定下巴,下巴的形状和大小,眼睛,眉毛,鼻子,嘴唇和che骨的形状和位置。 2D面部扫描仪开始读取面部几何并将其记录在网格中。面部几何形状将按点传输到数据库。比较算法执行人脸匹配并得出结果。面部识别通过以下方式进行-

  • 面部度量标准-在这种类型中,测量瞳孔之间或从鼻子到嘴唇或下巴的距离。

  • 特征脸-这是将整体脸图像分析为多个脸的加权组合的过程。

  • 皮肤纹理分析-可以找到人的皮肤上明显的独特线条,图案和斑点。

人脸识别系统

人脸识别系统的优点

  • 它提供了将模板轻松存储在数据库中的功能。
  • 它降低了识别人脸图像的统计复杂度。
  • 它不涉及与系统的物理接触。

面部识别系统的缺点

  • 面部特征随时间变化。
  • 例如,在同卵双胞胎的情况下,不能保证唯一性。
  • 如果候选脸部表现出不同的表情(例如微笑),则可能会影响结果。

  • 需要足够的照明才能获得正确的输入。

人脸识别系统的应用

  • 一般身份验证。
  • 验证访问控制。
  • 人机交互。
  • 刑事鉴定。
  • 监视。

虹膜识别系统

虹膜识别基于人眼中的虹膜模式进行。虹膜是色素沉着的弹性组织,其中心具有可调节的圆形开口。它控制瞳孔的直径。在成年人中,虹膜的质地在他们的一生中都稳定。左眼和右眼的虹膜模式不同。虹膜的图案和颜色因人而异。

它涉及使用功能强大的相机拍摄虹膜的图片,将其存储,然后使用数学算法将其与候选眼睛进行比较。

虹膜识别系统

虹膜识别系统的优点

  • 由于两个虹膜的匹配机会为100亿人口中的1个,因此它非常准确。

  • 由于虹膜图案在一个人的一生中都保持不变,因此具有很高的可扩展性。

  • 候选人无需摘下眼镜或隐形眼镜;它们不会影响系统的准确性。

  • 它不涉及与系统的物理接触。

  • 由于模板较小,因此可提供即时验证(2到5秒)。

虹膜识别系统的缺点

  • 虹膜扫描仪价格昂贵。
  • 高质量的图像可能会使扫描仪傻瓜。
  • 为了准确扫描,需要一个人保持头部不动。

虹膜识别系统的应用

  • 国家安全和身份证,例如印度的Adhaar卡
  • Google使用虹膜识别来访问其数据中心。

手部几何识别系统

它包括测量手掌的长度和宽度,表面积,手指的长度和位置以及手的整体骨骼结构。一个人的手是唯一的,可以用来与他人区分开来。有两个手工几何系统-

  • 基于接触-将手放在扫描仪的表面上。此放置位置由五个销钉定位,这些销钉引导候选手为相机正确定位。

  • 非接触式-在这种方法中,手图像采集不需要销钉或平台。

几何识别系统

手部几何识别系统的优点

  • 它坚固且用户友好。
  • 皮肤水分或质地的变化不会影响结果。

手部几何识别系统的缺点

  • 由于手的几何形状不是唯一的,因此不是很可靠。
  • 它对成年人有效,对成长中的儿童无效。
  • 如果候选人的手握着珠宝,石膏或关节炎,则很可能会带来问题。

手部几何识别系统的应用

  • 核电厂和军事机构使用“手形识别”进行访问控制。

视网膜扫描系统

视网膜是眼球后部的衬里层,覆盖眼球内表面的65%。它包含光敏电池。每个人的视网膜都是独一无二的,这归因于复杂的供血血管网络。

由于视网膜模式在人的一生中保持不变,除非患有糖尿病,青光眼或某些退行性疾病的人的模式,所以它是一种可靠的生物测定法。

在视网膜扫描过程中,要求一个人摘除镜片或眼镜。将低强度的红外光束投射到人的眼睛中10到15秒。红外光在扫描过程中被血管吸收,形成血管图案。然后将该模式数字化并存储在数据库中。

视网膜扫描

视网膜扫描系统的优点

  • 它不能被伪造。
  • 它的可靠性很高,因为错误率是1千万样本(几乎为0%)。

视网膜扫描系统的缺点

  • 它不是非常用户友好的,因为用户需要保持会引起不适的稳定性。

  • 它倾向于揭示一些不良的健康状况,例如高血压或糖尿病,这会引起隐私问题。

  • 结果的准确性容易导致白内障,青光眼,糖尿病等疾病。

视网膜扫描系统的应用

  • 它由一些政府机构(例如CID,FBI等)实行。
  • 除安全性应用程序外,它还用于眼科诊断。

DNA识别系统

d eoxyriboÑeuclicCID(DNA)是遗传物质在人类中发现。每个人如果没有同卵双胞胎,就可以通过其DNA(位于细胞核中)发现的特征来唯一识别。可以从多种来源收集DNA模式,例如血液,唾液,指甲,头发等。

在细胞内,DNA以称为染色体的长双螺旋结构组织。人类中有23对染色体。在46条总染色体中,后代从每个亲生父母那里继承了23条染色体。他们的父母拥有后代DNA的99.7%。剩余的0.3%DNA包含个人唯一的重复编码。

DNA分析的基本步骤是-

  • 1.从血液,唾液,头发,精液或组织中采集的样品中分离DNA。

  • 2.将DNA样品分成较短的片段。
  • 3.根据大小组织DNA片段。
  • 4.比较来自各种样品的DNA片段。

样本越详细,比较就越精确,进而识别出个体。

糖磷酸盐骨干

DNA Biometrics在以下方面与其他所有特征不同-

  • 它需要有形的物理样本而不是图像。
  • DNA匹配是在物理样品上完成的。没有功能提取或模板保存。

DNA识别系统的优点

它提供了最高的准确性。

DNA识别系统的缺点

  • 从样品采集到结果的过程很长。
  • 信息量更大,带来了隐私问题。
  • 它需要更多的存储空间。
  • 采样污染或样品降解可能会影响结果。

DNA识别系统的应用

  • 它主要用于证明有罪或无罪。
  • 它用于物理和网络安全。