智慧安防背景下的門禁技術應用與發展

近幾年，隨著生物特征識別技術的不斷發展成熟，生物特征識別技術在門禁系統中的應用逐漸變成主流。生物特征識別門禁系統是以人的生物特征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。

總體來說，生物識別門禁的發展呈螺旋上升趨勢，目前在智慧安防、視頻監控、樓宇對講、智能社區、地鐵保安、智慧銀行等領域的應用極大的便捷了人們的生活，它似乎不在像從前那么高不可攀。

1、指紋識別門禁系統

指紋門禁系統的硬件主要由微處理器、指紋識別模塊、液晶顯示模塊、鍵盤、時鐘/日歷芯片、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。指紋識別模塊主要完成指紋特征的采集、比對、存儲、刪除等功能。液晶顯示器模塊用于顯示開門記錄、實時時鐘和操作提示等信息，和鍵盤?起組成人機界。

指紋讀取裝置(采集器)采用光電技術或電容技術將指紋信息采集下來、然后進行特征提取并與已存儲的特征信息比對，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采集，然后將其傳送到后臺設備(如PC)完成特征提取和識別。單獨進行指紋采集的裝置易于小型化，使用方便，系統識別速度也較快。進行指紋特征采集要求在操作時人的手指與采集器建立規定的關系.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概率很低，因止安全性較高，但仍存在被仿制的風險。所以，出現了具有活體指紋采集功能的產品，主要是增加對溫度，彈性、微血管的探測來確認采集指墳的真實性。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

掌紋所包含的信息豐富，利用掌紋的紋線特征、點特征、紋理特征、幾何特征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。手掌幾何學識別是通過測景使用者的手掌和手指的物理特征來進行識別，高級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。它適用于用戶人數較多或者容易接受的場景，準確性非常高。低于l秒的時間內，通過檢測使用者獨一無二的手掌的大小、形狀、表面積等三維特征來確認用戶的身份，以確保只有被授權的人員身份，以確保只有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，掌紋門禁系統使用戶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，掌形識別系統具有污物和傷疤不影響測量，手很齊易放入掃描器的正確位置等，使用者很容易接受。

3、虹膜識別門禁系統

虹膜識別門禁系統就是通過對比虹膜圖像特征之間的相似性來確定人們的身份并確定是否開啟門鎖。

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，獲取虹膜圖像并傳輸給虹膜識別系統的圖像預處理軟件。二是定位虹膜，確定內圓、外圓和二次曲線在圖像中位置；將圖像中的虹膜大小調整到系統設置參數即歸一并進行圖像增強。三是采取特定的算法從虹膜圖像中提取虹膜識別所需的特征點并對其進行編碼。四是將特征提取得到的特征編碼與數據庫中的虹膜圖像特征編碼逐一匹配，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；但是很難將前端設備小型化，造價很高，很難大范圍推廣。

4、人臉識別門禁系統

相對于其他識別技術，人臉識別技術在應用過程中具有獨特的優勢，例如在圖像信息采集的過程中較方便，逐漸成為生物特征識別技術中最為直接和自然的一種，已成為目前人工智能以及模式識別的焦點，也在門禁系統得到廣泛的應用。

人臉識別門禁系統是采集允許訪問門禁系統的全部人員的人臉信息并存儲在人臉數據庫中。當某一個人訪問門禁系統時，人臉識別門禁系統會首先通過攝像頭來獲取人像信息，然后將采集的人像信息輸進計算機中，再進行人臉識別。這個過程系統對來訪者的人像信息進行預處理，避免表情、光照以及輸入設備對結果的影響，將經過預處理的人像進行特征提取，將提取的信息與數據庫中的人臉信息進行識別與對比，并記錄識別的結果。一旦在數據庫中識別出能夠對比成功的人臉信息，門禁系統就會接收到計算機的開門指令，通過門禁系統的硬件部分實現允許來訪者進入的操作；否則，計算機不會發出開門的指令，門禁系統也不會打開，還會將訪問者的人臉信息進行記錄，方便以后查詢和監管。

由于人臉識別門禁系統能夠遠距離、快速、無接觸式地識別、記錄人臉，在有條件的建筑和小區可將門禁系統連接黑名單數據庫或公安機關數據庫并實時比對，及時發現可疑人員并自動預警，實現智慧安防管理。

生物特征識別技術不僅在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特長，最重要的是更符合節能環保的大趨勢。從中遠期來看，很難有一種生物識別技術能通吃。不同生物識別各有長短，多重生物識別組合使用是未來發展趨勢。未來多種生物識別技術將組合運用，守護安全大門。