生物特征识别门禁系统探讨

生物特征识别门禁系统探讨

摘要：近几年，随着生物特征识别技术的不断发展成熟，生物特征识别技术在门禁系统中的应用逐渐变成主流。生物特征识别门禁系统是以人的生物特征为识别条件的门禁系统，主要包括对人脸识别、指纹识别、虹膜识别、掌纹识别、指静脉识别、声纹识别等。

近几年，随着生物特征识别技术的不断发展成熟，生物特征识别技术在门禁系统中的应用逐渐变成主流。生物特征识别门禁系统是以人的生物特征为识别条件的门禁系统，主要包括对人脸识别、指纹识别、虹膜识别、掌纹识别、指静脉识别、声纹识别等。

　　1.指纹识别门禁系统

　　指纹门禁系统的硬件主要由微处理器、指纹识别模块、液晶显示模块、键盘、时钟/日历芯片、电控锁和电源等组成。微处理器作为系统的上位机，控制整个系统。指纹识别模块主要完成指纹特征的采集、比对、存储、删除等功能。液晶显示器模块用于显示开门记录、实时时钟和操作提示等信息，和键盘?起组成人机界。

　　指纹读取装置(采集器)采用光电技术或电容技术将指纹信息采集下来、然后进行特征提取并与已存储的特征信息比对，完成识别过程。这个过程全部在读取装置中完成，也可以是读取装置仅进行指纹采集，然后将其传送到后台设备(如PC)完成特征提取和识别。单独进行指纹采集的装置易于小型化，使用方便，系统识别速度也较快。进行指纹特征采集要求在操作时人的手指与采集器建立规定的关系.所以系统友好性稍差。

　　生物统计学表明:指纹具有很高的唯一性，人之间出现相同指纹的概率很低，因此安全性较高，但仍存在被仿制的风险。所以，出现了具有活体指纹采集功能的产品，主要是增加对温度，弹性、微血管的探测来确认采集指坟的真实性。安全要求的门禁系统，除指纹识别外，还应增加其它识别手段，如密码等来提高系统的安全性。

　　2.掌纹识别门禁系统

　　掌纹所包含的信息丰富，利用掌纹的纹线特征、点特征、纹理特征、几何特征完全可以确定一个人的身份。掌纹识别技术的基础就是手掌几何学识别。手掌几何学识别是通过测景使用者的手掌和手指的物理特征来进行识别，高级的产品还可以识别三维图象。

　　手掌几何学识别使用比较方便。它适用于用户人数较多或者容易接受的场景，准确性非常高。低于l秒的时间内，通过检测使用者独一无二的手掌的大小、形状、表面积等三维特征来确认用户的身份，以确保只有被授权的人员身份，以确保只有授权的人员才能进入特定的区域，从而达到门禁控制的目的。作为射频卡门禁系统的替代品，掌纹门禁系统使用户节省了使用与管理卡的成本，也可以与其他门禁系统结合使用以增加安全性。与指纹识别系统相比，掌形识别系统具有污物和伤疤不影响测量，手很齐易放入扫描器的正确位置等，使用者很容易接受。

　　3.虹膜识别门禁系统

　　虹膜识别门禁系统就是通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份并确定是否开启门锁。虹膜识别技术的过程一般来说包含四个步骤:一是使用特定的摄像器材对人眼部进行拍摄，获取虹膜图像并传输给虹膜识别系统的图像预处理软件。二是定位虹膜，确定内圆、外圆和二次曲线在图像中位置;将图像中的虹膜大小调整到系统设置参数即归一并进行图像增强。三是采取特定的算法从虹膜图像中提取虹膜识别所需的特征点并对其进行编码。四是将特征提取得到的特征编码与数据库中的虹膜图像特征编码逐一匹配，判断是否为相同虹膜，从而达到身份识别的目的。虹膜识别门禁系统不需要物理接触，误识率低，可靠性高;但是很难将前端设备小型化，造价很高，很难大范围推广。

　　4.人脸识别门禁系统

　　相对于其他识别技术，人脸识别技术在应用过程中具有独特的优势，例如在图像信息采集的过程中较方便，逐渐成为生物特征识别技术中最为直接和自然的一种，已成为目前人工智能以及模式识别的焦点，也在门禁系统得到广泛的应用。

　　人脸识别门禁系统是采集允许访问门禁系统的全部人员的人脸信息并存储在人脸数据库中。当某一个人访问门禁系统时，人脸识别门禁系统会首先通过摄像头来获取人像信息，然后将采集的人像信息输进计算机中，再进行人脸识别。这个过程系统对来访者的人像信息进行预处理，避免表情、光照以及输入设备对结果的影响，将经过预处理的人像进行特征提取，将提取的信息与数据库中的人脸信息进行识别与对比，并记录识别的结果。一旦在数据库中识别出能够对比成功的人脸信息，门禁系统就会接收到计算机的开门指令，通过门禁系统的硬件部分实现允许来访者进入的操作;否则，计算机不会发出开门的指令，门禁系统也不会打开，还会将访问者的人脸信息进行记录，方便以后查询和监管。

　　由于人脸识别门禁系统能够远距离、快速、无接触式地识别、记录人脸，在有条件的建筑和小区可将门禁系统连接黑名单数据库或公安机关数据库并实时比对，及时发现可疑人员并自动预警，实现智慧安防管理。

　　5.二维码门禁系统

　　二维码门禁系统是用手机二维码操控和管理的门禁系统，融微信、云服务、二维码识别、出入口管理于一体。用户可以通过手机对门禁系统发送控制指令、实现二维码开门、远程操控开门、授权管理、向特定人员发送邀请码、开关门记录查询、系统日志查询等功能。用户可以通过微信公众号或者微信小程序具体实施操作。普通用户注册成功后，经过管理员审核通过后，即可使用生成的二维码所代表的通行权限。高级用户或者管理员可以对申请的新用户进行审核，选择拒绝通过、审核通过等。用户既可以通过微信“扫一扫”扫描出入口出的二维码，将门禁开启，也可以填写被邀请人信息，设置二维码有效时间，将生成的二维码通过微信发给被邀请人。在指定的有效时间内在门禁控制器上镜头扫描此二维码即可打开相应的门锁并通行。

　　二维码门禁系统的特点是可以直接在云端架构服务器及数据库，定制服务平台对接微信公众号接口或者小程序;采用动态可变二维码方式，给每一个用户实时分配一个经过加密的二维码，可对二维码刷新时间进行设置，没有扫描后二维码立刻刷新，防止故意复制拷贝盗用;通过微信或网页链接云服务器，管理员或者高级用户可以通过手机实现远程开门;外来访客可提前获取指定出入口的进出权限;管理员可以通过网页直接登陆后台管理系统开展管理，可以实现项目授权、用户审核、事件查询等功能，随时随地查看和管理来访人员的申请及进出记录;使用较为简单。鉴于手机实名制和手机移动支付和银行账户绑定。不太存在手机外借的可能，基本上可以确定绑定手机号码来保证人员的唯一性。