生物识别系统

1.5　生物识别系统

生物识别系统包括“生物特征采集子系统”、“数据预处理子系统”、“生物特征匹配子系统”和“生物特征数据库子系统”，以及系统识别的对象——人。

“生物特征采集子系统”是通过采集系统自动获得生物特征数据的部分，如图1-2所示，它对识别对象的生物体进行采样，并把采样信号转化为数字代码。它以特定的规则来表示当前采集到的生物特征，并通过某种安全的方式传送到数据预处理子系统。

“数据预处理子系统”对采集到的生物数据进行信号预处理。一般包括滤波去噪、去伪存真、信号平滑处理等。之后通过特定数学方法，从处理过的数据信号中提取和分离出一系列具有代表性的生物特征值，形成特征值模板，存入生物特征数据库子系统中。

在“生物特征数据库子系统”中，需要建立生物特征与身份信息的关联关系，并且保证数据存储的安全和可靠。

“生物特征匹配子系统”通过模式识别算法，把待识别的生物特征与数据库子系统中的生物特征进行比对，并按照事先确定的筛选条件(阈值)决策是否匹配成功。如果匹配成功，输出库中的人员身份信息。

图1-2　生物识别系统框图

常见的生物识别系统有自动指纹识别系统(AFIS)、自动脸形识别系统、掌形识别系统和虹膜识别系统等。

作为生物识别系统，最为人们关注的两点是准确性和易用性。准确性是生物识别系统存在的前提。但这并不意味着如果不能达到百分之百的准确，就毫无价值。在刑警办案的许多场合，生物识别系统，如脸形识别系统充当的是一个非常有效的辅助排查手段，但不起决策作用。一般在需要监督人参与的业务系统，或者是非面向公众的系统中，以及采集对象较少的情况下，采用准确度不是百分之百的生物识别系统，也不失为一个可行而正确的选择。但对于特别强调自动化、无人监督的业务系统中，以及面向公众的公共事务系统，准确性要放在首位来考虑。因此，在这种场合，准确性高的指纹识别和虹膜识别系统，相对比较受欢迎。

易用性是生物识别系统的另一个被关注点。生物识别系统离不开与人的交互。人每天都会频繁使用身份认证系统。系统操作的方便性、友好性、响应的快速性、操作结果的可获得性、可理解性，都是使用者每天感受到的事情。尤其对于公众应用来讲，单人单次操作的时间，如果在30秒以上，会大大影响公众对该系统的看法。当然作为一个新生事物，生物识别系统正在不断朝着易用方向迈进。在这个过程中，系统会不断适应人提出来的便利性要求，同时，也需要人去了解和适应系统的一些操作规范。就像自动售票机需规定一些操作序列一样，人们一开始是需要经过学习和适应的。

为了有效地规范性地获得足够多的生物特征，被识别对象需要按采集子系统的提示进行操作，如在虹膜识别系统中，会要求人注视采集器特定位置多长时间，以便能获得有效的数据。在掌形识别系统中，要求手指按一定的角度分开放置。而在脸形识别系统中，则对人的注视角度和环境光线有一定的要求。在目前众多的生物识别系统中，指纹识别系统在易用性上让人更容易接受。