隨著現(xiàn)代模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，模式識(shí)別技術(shù)中的一些具體的分枝技術(shù)逐漸成熟起來(lái)，有不少已經(jīng)達(dá)到了可以投入應(yīng)用的程度，當(dāng)然這種應(yīng)用目前大多數(shù)仍然是出于限定環(huán)境條件下的應(yīng)用。

1.引子 
    隨著現(xiàn)代模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，模式識(shí)別技術(shù)中的一些具體的分枝技術(shù)逐漸成熟起來(lái)，有不少已經(jīng)達(dá)到了可以投入應(yīng)用的程度，當(dāng)然這種應(yīng)用目前大多數(shù)仍然是出于限定環(huán)境條件下的應(yīng)用。本文介紹模式識(shí)別專(zhuān)業(yè)方向的一個(gè)子分枝――生物特征識(shí)別技術(shù)及其在金融行業(yè)的應(yīng)用并加以分析比較。

2.生物特征識(shí)別技術(shù)分類(lèi)
    所謂生物識(shí)別技術(shù)就是：通過(guò)計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，（如指紋、臉像、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。傳統(tǒng)的身份鑒定方法采用身份標(biāo)識(shí)物品（如鑰匙、證件、ATM卡等）和身份標(biāo)識(shí)知識(shí)（如用戶(hù)名和密碼），但由于主要借助體外物，一旦證明身份的標(biāo)識(shí)物品和標(biāo)識(shí)知識(shí)被盜或遺忘，其身份就容易被他人冒充或取代。

    生物識(shí)別技術(shù)比傳統(tǒng)的身份鑒定方法更具安全、保密和方便性。生物特征識(shí)別技術(shù)具備不易遺忘、防偽性能好、不易偽造或被盜、隨身"攜帶"和隨時(shí)隨地可用等優(yōu)點(diǎn)。生物識(shí)別技術(shù)可廣泛用于政府、軍隊(duì)、銀行、社會(huì)福利保障、電子商務(wù)、安全防務(wù)。例如，一位儲(chǔ)戶(hù)走進(jìn)了銀行，他既沒(méi)帶銀行卡，也沒(méi)有回憶密碼就徑直提款，當(dāng)他在提款機(jī)上提款時(shí)，一臺(tái)攝像機(jī)對(duì)該用戶(hù)的眼睛掃描，然后迅速而準(zhǔn)確地完成了用戶(hù)身份鑒定并辦理業(yè)務(wù)。這是美國(guó)德克薩斯洲聯(lián)合銀行的一個(gè)營(yíng)業(yè)部中發(fā)生的一個(gè)真實(shí)的鏡頭。而該營(yíng)業(yè)部所使用的正是現(xiàn)代生物識(shí)別技術(shù)中的"虹膜識(shí)別系統(tǒng)".目前國(guó)內(nèi)外正在研究的相關(guān)技術(shù)可以劃分為下面這七個(gè)具體技術(shù)：人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、指紋識(shí)別、掌紋識(shí)別、靜脈識(shí)別、聲音識(shí)別、筆跡識(shí)別、行為識(shí)別、視頻監(jiān)督。

    這七項(xiàng)技術(shù)中的前六項(xiàng)都屬于身份認(rèn)證范疇，也就是為了驗(yàn)證這個(gè)人或者物體是誰(shuí)。從行為識(shí)別衍生出來(lái)另外的一個(gè)分支為視頻監(jiān)督，這是一種輔助身份驗(yàn)證手段，但是，卻發(fā)現(xiàn)了它還有超越身份認(rèn)證以外更大的用處，因此，就逐漸被獨(dú)立出來(lái)。

    2.1人臉識(shí)別人臉識(shí)別是以人的面部所固有的生理特征來(lái)進(jìn)行各人身份鑒定的技術(shù)。它屬于生物識(shí)別技術(shù)中的一種，具有直觀性強(qiáng)，后驗(yàn)性好的特點(diǎn)，但是，限于人臉部特征的信息量較大，加上成長(zhǎng)個(gè)人帶來(lái)的臉部特征的改變，這些都給這項(xiàng)技術(shù)的準(zhǔn)確度帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

    人臉識(shí)別技術(shù)的研究肇始于20世紀(jì)60年代末期。20世紀(jì)90年代后期以來(lái)，一些商業(yè)性的人臉識(shí)別系統(tǒng)逐漸進(jìn)入市場(chǎng)，但是，這些技術(shù)和系統(tǒng)離實(shí)用化都有一定距離，性能和準(zhǔn)確率有待提高。美國(guó)遭遇恐怖襲擊后，這一技術(shù)引起廣泛關(guān)注。作為最容易隱蔽使用的識(shí)別技術(shù)，人臉識(shí)別成為當(dāng)今國(guó)際反恐和安全防范最重要的手段之一。

影響人臉識(shí)別性能的因素有如下幾條：
1、背景和頭發(fā)：消除背景和頭發(fā)，只識(shí)別臉部圖像部分。
2、人臉在圖像平面內(nèi)的平移、縮放、旋轉(zhuǎn)：采用幾何規(guī)范化，人臉圖像經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)、平移、縮放后，最后得到的臉部圖像為指定大小，兩眼水平，兩眼距離一定。
3、人臉在圖像平面外的偏轉(zhuǎn)和俯仰：可以建立人臉的三維模型，或進(jìn)行三維融合（morphing），將人臉圖象恢復(fù)為正面圖像。
4、光源位置和強(qiáng)度的變化：采用直方圖規(guī)范化，可以消除部分光照的影響。采用對(duì)稱(chēng)的從陰影恢復(fù)形狀（symmetricshapefromshading）技術(shù)，可以得到一個(gè)與光源位置無(wú)關(guān)的圖像。[nextpage]
5、年齡的變化：建立人臉圖像的老化模型。
6、表情的變化：提取對(duì)表情變化不敏感的特征，或者將人臉圖像分割為各個(gè)器官的圖像，分別識(shí)別后再綜合判斷。
7、附著物（眼鏡、胡須）的影響。
8、照（攝）相機(jī)的變化：同一人使用不同的照（攝）相機(jī)拍攝的圖像是不同的。

    測(cè)量人臉識(shí)別的主要性能指標(biāo)有：1、誤識(shí)率（FalseAcceptRate）：這是將其他人誤作指定人員的概率；2、拒識(shí)率（FalseRejectRate）：這是將指定人員誤作其它人員的概率。

    計(jì)算機(jī)在判別時(shí)采用的閾值不同這兩個(gè)指標(biāo)也不同。一般情況下，誤識(shí)率FAR隨閾值的增大（放寬條件）而增大，拒識(shí)率FRR隨閾值的增大而減小。因此，可以采用錯(cuò)誤率（EqualErrorRate；ERR）作為性能指標(biāo)，這是調(diào)節(jié)閾值，使這FAR和FRR兩個(gè)指標(biāo)相等時(shí)的FAR或FRR.人臉識(shí)別相對(duì)于其他生物特征識(shí)別技術(shù)具有一個(gè)最明顯的優(yōu)勢(shì)是后驗(yàn)很容易?；旧贤ㄟ^(guò)人眼來(lái)判斷就可以驗(yàn)證對(duì)這個(gè)人身份認(rèn)證是否有錯(cuò)誤，而其他技術(shù)都不可能通過(guò)如此簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行判斷，基本上都需要專(zhuān)家和專(zhuān)用設(shè)備的配合才能做到。

    2.2虹膜識(shí)別據(jù)臨床醫(yī)學(xué)觀察，虹膜位于眼角膜之后、水晶體之前，虹膜具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，其顏色因含色素的多少與分布不同而異，并且這種獨(dú)特的虹膜結(jié)構(gòu)具有很好的穩(wěn)定性。目前，主流的虹膜識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用是：系統(tǒng)使用單色電視和攝像技術(shù)與軟件相結(jié)合的視頻方法獲取虹膜數(shù)字化信息，驗(yàn)證時(shí)掃入的信息與預(yù)先存入的樣板信息進(jìn)行比對(duì)，以做出身份鑒定。

虹膜識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
1、生物特征的采集較為方便。
2、準(zhǔn)確性較高：據(jù)統(tǒng)計(jì)，到目前為止，虹膜識(shí)別的錯(cuò)誤率是各種生物特征識(shí)別中最低的。

虹膜識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：
1、應(yīng)用普及程序較低：虹膜識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行了許多測(cè)試，但還沒(méi)有更大規(guī)模的應(yīng)用。
2、成本較高：很難將圖像獲取設(shè)備的尺寸小型化；同時(shí)需要昂貴的攝像頭。

    在虹膜識(shí)別技術(shù)的研究方面，中科院自動(dòng)化所模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，他們不僅在軟件算法上具有國(guó)際領(lǐng)先地位，同時(shí)還可以自行設(shè)計(jì)制造虹膜識(shí)別設(shè)備，這在全世界的虹膜識(shí)別領(lǐng)域都是絕無(wú)僅有的。他們甚至在2004年就已經(jīng)做成了手持式的微型虹膜采集設(shè)備，同時(shí)極大的降低了虹膜設(shè)備的硬件成本。2006年他們?cè)谘芯窟h(yuǎn)距離（三米以上）虹膜采集設(shè)備上也有了較大的突破，如果這項(xiàng)研究成功，虹膜識(shí)別就可以方面的進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)干擾的采集，而不需要現(xiàn)在這種高精度的對(duì)準(zhǔn)要求了。

    2.3指紋識(shí)別指紋是指手指末端正面皮膚上凹凸不平產(chǎn)生的紋路。醫(yī)學(xué)證明，這些紋路在圖案、斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)是各不相同的，具有唯一性和永久性。目前，主流的指紋識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用是：用戶(hù)把單指放在棱鏡面上或玻璃板上，通過(guò)CCD傳感器件進(jìn)行掃描。獲得的指紋圖像被數(shù)字化和處理分析并被最終提取為可以接受的指紋數(shù)字特征信息，再存貯到存儲(chǔ)器上或卡上作為參照樣板，使用時(shí)通過(guò)指紋讀取器掃入的信息與樣板信息進(jìn)行對(duì)比，做出身份鑒定。

指紋識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
1、實(shí)用性強(qiáng)：指紋樣本便于獲取，易于開(kāi)發(fā)識(shí)別系統(tǒng)。
2、可靠性易于增加：可以通過(guò)登記更多的指紋，鑒別更多的手指來(lái)提高其準(zhǔn)確度。
3、方便性好：掃描指紋的速度很快，使用非常方便；
4、應(yīng)用廣泛：指紋識(shí)別技術(shù)占領(lǐng)了大部份市場(chǎng)。
5、指紋識(shí)別產(chǎn)品性?xún)r(jià)比較好：指紋采集頭更加小型化，并且價(jià)格低廉。[nextpage]

指紋識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：
1、指紋的廣泛性較差：個(gè)別人或某些群體的指紋因?yàn)橹讣y特征很少，成像很難，對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用有一定影響。
2、用戶(hù)接受性較差：過(guò)去因?yàn)樵诜缸镉涗浿惺褂弥讣y，使用戶(hù)在使用上存在一定心理障礙。

    2.4掌紋識(shí)別手掌幾何學(xué)是基于這樣一個(gè)事實(shí)：幾乎每個(gè)人的手的形狀都是不同的，而且這個(gè)手的形狀在人達(dá)到一定年齡之后就不再發(fā)生顯著變化。當(dāng)用戶(hù)把他的手放在手形讀取器上時(shí)，一個(gè)手的三維圖像就被捕捉下來(lái)，然后可以對(duì)手指和指關(guān)節(jié)的形狀和長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量及比對(duì)。

    根據(jù)用來(lái)識(shí)別人的數(shù)據(jù)不同，手形讀取技術(shù)可劃分為下列三種范疇：手中血管的模式，手掌以及手指的幾何分析。映射出手的不同特征是相當(dāng)簡(jiǎn)單的，不會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)集。但是，即使有了相當(dāng)數(shù)量的記錄，手掌幾何學(xué)不一定能夠?qū)⑷藚^(qū)分開(kāi)來(lái)，這是因?yàn)槭值奶卣魇呛芟嗨频?。與其他生物識(shí)別方法相比較，手掌幾何學(xué)不能獲得最高程度的準(zhǔn)確度。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)持續(xù)增大時(shí)，也就需要在數(shù)量上增加手的明顯特征來(lái)清楚地將人與模板進(jìn)行辨認(rèn)和比較。

    2.5靜脈識(shí)別靜脈識(shí)別是最近兩年才興起的一項(xiàng)新技術(shù)，在這項(xiàng)技術(shù)中主要研究的是人手部附近的靜脈流向分布圖來(lái)進(jìn)行身份認(rèn)證識(shí)別的技術(shù)。它一般采用紅外CCD攝像頭采集靜脈圖，當(dāng)識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)紅外CCD攝像頭獲取手背靜脈的圖像時(shí)，每個(gè)靜脈圖像的特征碼就會(huì)被存儲(chǔ)下來(lái)。然后實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)使用者的靜脈圖與存儲(chǔ)的靜脈圖特征碼比對(duì)和反饋結(jié)果。

靜脈識(shí)別系統(tǒng)的特點(diǎn)：
1、靜脈識(shí)別系統(tǒng)取決于手背的狀態(tài)。
2、即使手背有輕微的改變，靜脈識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別都會(huì)受到影響。
3、若使用者有關(guān)節(jié)炎或風(fēng)濕病，不能使用靜脈識(shí)別系統(tǒng)。
4、接觸此系統(tǒng)，可最大限度使您感覺(jué)舒適方便。此系統(tǒng)識(shí)別在濕度，汗水，污物，筆痕和小損傷方面優(yōu)于其他生物識(shí)別系統(tǒng)。

    由于其技術(shù)與指紋識(shí)別很接近，所使用的范圍和應(yīng)用環(huán)境也相似，于是很多指紋識(shí)別公司將其作為新的可替代更新技術(shù)來(lái)進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

    2.6聲音識(shí)別人的生理、心理和行為特征等語(yǔ)音參數(shù)會(huì)反映在人的語(yǔ)音波形中，人的聲音頻譜包括曲線的時(shí)間變化和驅(qū)動(dòng)聲源的特征各不相同?？梢蕴崛〕霾煌苏Z(yǔ)音變化很大而同一人語(yǔ)音變化很小的特征來(lái)進(jìn)行分析、對(duì)比、識(shí)別。目前，主流的聲音識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用是：通過(guò)話筒錄入人的聲音，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器數(shù)字化和軟件壓縮，提取出聲音圖像信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，應(yīng)用時(shí)將即時(shí)采集的聲音與數(shù)據(jù)庫(kù)中的特征信息進(jìn)行匹配，做出身份鑒定。

聲音識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
1、聲音識(shí)別是一種非接觸的識(shí)別技術(shù)，用戶(hù)可以很自然地接受。
2、聲音識(shí)別技術(shù)具有較好的方便性、經(jīng)濟(jì)性和準(zhǔn)確性。

聲音識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：
1、精確度較低：聲音因?yàn)樽兓姆秶?，很難進(jìn)行精確的匹配。
2、技術(shù)復(fù)雜度較高：聲音的音量、速度和音質(zhì)會(huì)受一定條件（如感冒）的影響，需增加系統(tǒng)功能以適應(yīng)該變化。
3、成本較高：聲音采集設(shè)備（如高保真的麥克風(fēng)）是很昂貴的。[nextpage]

    2.7筆跡識(shí)別字如其人，中國(guó)人寫(xiě)字講究書(shū)法，人們選擇了自己青睞的書(shū)法風(fēng)格后，又融入自己的書(shū)寫(xiě)特點(diǎn)，因而小到一個(gè)字的間架結(jié)構(gòu)，大到整篇文章的縱橫布局，每個(gè)人都有自己的運(yùn)筆習(xí)慣和格式規(guī)劃；筆跡已成為人們進(jìn)行身份鑒別的重要手段之一。目前，主流的筆跡（簽名）識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用是：系統(tǒng)通過(guò)使用有線筆、靈敏的圖形輸入板提取簽字的動(dòng)態(tài)過(guò)程信息特征，通過(guò)區(qū)分簽字的習(xí)慣部分和幾乎每次簽字都有所變化的變動(dòng)部分信息特征來(lái)確定簽字人的真實(shí)身份。

    筆跡識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：較好的接受性：使用筆跡識(shí)別是一種公認(rèn)的身份識(shí)別的技術(shù)。易于大眾接受。

    筆跡識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：1、技術(shù)復(fù)雜度較高：隨著人的性情與生活方式的改變，簽名也會(huì)隨著改變，需增加系統(tǒng)功能以適應(yīng)該變化。2、價(jià)格較高：用于簽名的手寫(xiě)板結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且價(jià)格昂貴。

    2.8行為識(shí)別行為識(shí)別技術(shù)是對(duì)物體實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、分類(lèi)、跟蹤和計(jì)數(shù)的一種視頻分析系統(tǒng)。行為識(shí)別技術(shù)是根據(jù)一定規(guī)則來(lái)分析和判斷，從而可設(shè)置對(duì)特定行為報(bào)警。

行為識(shí)別是建立在某些專(zhuān)利技術(shù)的基礎(chǔ)上的視頻技術(shù)，分別介紹如下：
1、智能視頻識(shí)別：一個(gè)視頻圖像算法家族，可以用來(lái)檢測(cè)和補(bǔ)償環(huán)境和攝像機(jī)引起的一系列變化：攝像穩(wěn)定性、背景識(shí)別、透視準(zhǔn)確性、自適應(yīng)限度、陰影的忽略、PTZ攝像機(jī)的控制。
2、目標(biāo)分割：引擎能將目標(biāo)物從背景中準(zhǔn)確的分割出來(lái)，忽略非目標(biāo)物的變化，比如樹(shù)木的移動(dòng)和光線的改變。也能將目標(biāo)群分割成單個(gè)的目標(biāo)。
3、軌跡跟蹤：檢測(cè)到目標(biāo)物超過(guò)一定時(shí)限就建立目標(biāo)的行動(dòng)、軌跡和速度函數(shù)，以便于對(duì)物的尺寸、數(shù)量和形狀的測(cè)定更準(zhǔn)確。所顯示目標(biāo)物軌跡實(shí)時(shí)更新，以便識(shí)別入侵者的入侵方向入侵后的路徑。
4、目標(biāo)檢測(cè)：主要是對(duì)目標(biāo)的位置、尺寸和形狀的判斷和非目標(biāo)物的高精度過(guò)濾。
5、行為識(shí)別：應(yīng)用一定的規(guī)則識(shí)別目標(biāo)的位置、速度和方向；此外，也可以判斷目標(biāo)的數(shù)量。
6、高效開(kāi)發(fā)工具：開(kāi)發(fā)了并行運(yùn)行模式和高級(jí)中央處理器的多媒體指令集，給出了業(yè)界最高的性?xún)r(jià)比。

    2.9視頻監(jiān)督視頻監(jiān)督在傳統(tǒng)稱(chēng)謂上稱(chēng)之為智能視頻監(jiān)控技術(shù)。

    智能視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用除了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)等基本技術(shù)，還必須結(jié)合其它算法和技術(shù)。在智能視頻分析中，圖像分割和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)是基本問(wèn)題，近年來(lái)圍繞這些問(wèn)題進(jìn)行了很多研究，但是他們?nèi)匀皇蔷哂刑魬?zhàn)性的課題，需要解決的核心技術(shù)問(wèn)題有運(yùn)動(dòng)模糊、背景差方法中光線的變化、實(shí)時(shí)性要求、遮擋問(wèn)題等。

    早期的鏡頭分割算法是在像素域上進(jìn)行的，但是這種方法對(duì)于像素的快速運(yùn)動(dòng)非常敏感，導(dǎo)致了大量的誤檢。后來(lái)發(fā)展的基于幀間直方圖差的鏡頭分割算法，因?yàn)槠渌惴◤?fù)雜度低，鏡頭分割效果好，成為目前大受歡迎的方法。

    運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤是事件檢測(cè)、行為識(shí)別、視頻圖像的壓縮編碼和語(yǔ)義索引等自動(dòng)或者半自動(dòng)視頻監(jiān)控高層應(yīng)用的基礎(chǔ)。目前，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的方法有：時(shí)態(tài)差分法（temporaldifferencing），背景差法（Backgroundsubtraction）和基于光流的方法（opticalflow）等。[nextpage]

    背景差的方法是基于灰度的一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)方法，常用基于特征的方法?；谔卣鞯臋z測(cè)是依據(jù)圖像的特征（點(diǎn)，線，矩）或由特征組成的模型（多邊形，多面體）來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。它多用于目標(biāo)較大，特征容易提取，或具有匹配用標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)模型庫(kù)的場(chǎng)合。背景差法可以提取非常完整的目標(biāo)，但容易受到光照等引起的背景變化的影響。近年來(lái)一些統(tǒng)計(jì)的方法被引入來(lái)實(shí)現(xiàn)背景建模和背景剔除，極大地增強(qiáng)了背景差法對(duì)光照變化和陰影等噪聲的魯棒性。根據(jù)模型特征進(jìn)行背景建模有很多種方法，其中基于像素強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)模型建?？梢赃m應(yīng)漸變的光照，但對(duì)突變的光照則存在問(wèn)題?？柭鼮V波器作為一種簡(jiǎn)單易行的方法已被廣泛應(yīng)用于目標(biāo)跟蹤。

    紋理分析基于光流場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)，是另外一種常用的運(yùn)動(dòng)區(qū)域檢測(cè)算法，但由于孔徑和遮擋問(wèn)題，光流的可靠性比較差?；谪惾~斯概率統(tǒng)計(jì)的運(yùn)動(dòng)分割方法可同時(shí)進(jìn)行分割和運(yùn)動(dòng)估計(jì)，效果較好，但是計(jì)算復(fù)雜，計(jì)算量大，不適于實(shí)時(shí)處理。

    現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外主要有兩種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，一種是以數(shù)字錄像設(shè)備為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，另一種是以嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。嵌入方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）是將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行高速實(shí)時(shí)處理的專(zhuān)用處理器，其處理速度比最快的CPU還快10-50倍，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用。前端一體化、視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化是智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化是智能視頻監(jiān)控發(fā)展的主要特點(diǎn)。

3.生物特征識(shí)別技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
    針對(duì)生物特征識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行分析，可以看到幾乎所有的生物特征識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象都是相似的，應(yīng)用環(huán)境上也只是略有差異而已。但是，由于技術(shù)間的差異和技術(shù)發(fā)展的情況不同，所以，不同的技術(shù)就產(chǎn)生了各自不同的特定應(yīng)用場(chǎng)景。這里可以劃分成下面的幾個(gè)方面：1、先驗(yàn)性防御認(rèn)證：用于門(mén)禁，通道管理、銀行取款A(yù)TM機(jī)等方面的應(yīng)用；2、后驗(yàn)性分析識(shí)別：事情發(fā)生后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)獲取的特征信息進(jìn)行分析驗(yàn)證的方式，諸如警方對(duì)案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的指紋、DNA收集與分析；3、現(xiàn)場(chǎng)行為分析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)物體行為和周邊物體對(duì)象的屬性進(jìn)行分析，得到對(duì)物體行為的判斷和分析結(jié)果，諸如道路交通事故分析，車(chē)輛闖紅燈違章變道，監(jiān)獄禁區(qū)報(bào)警等行為的判斷。

    3.1銀行ATM應(yīng)用分析鑒于生物特征識(shí)別技術(shù)在金融行業(yè)應(yīng)用上北京市已經(jīng)準(zhǔn)備在銀行ATM上應(yīng)用人臉識(shí)別分析。我們先從人臉識(shí)別技術(shù)談起。

    ATM上采用人臉識(shí)別技術(shù)一般情況下流程分為兩種應(yīng)用形式：采用人臉識(shí)別作為身份認(rèn)證手段（屬于先驗(yàn)性防御認(rèn)證）：人接近ATM設(shè)備插卡，輸入密碼期間攝像頭拍下人臉正面照片，照片傳送回服務(wù)器端進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證并傳回信息到ATM，然后ATM系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行密碼判斷決定是否進(jìn)行后續(xù)操作。采用人臉作為數(shù)據(jù)收集手段（屬于后驗(yàn)性分析識(shí)別）：人接近ATM設(shè)備插卡，輸入密碼期間攝像頭拍下人臉正面照片，照片傳送回服務(wù)器端進(jìn)行存儲(chǔ)，ATM系統(tǒng)進(jìn)行密碼判斷后執(zhí)行正常操作。

    一般情況下，作為曾經(jīng)研發(fā)過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)的技術(shù)人員和對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)、設(shè)備的了解，我們建議人臉識(shí)別來(lái)進(jìn)行相關(guān)金融ATM設(shè)備認(rèn)證的時(shí)候主要采用人臉作為數(shù)據(jù)收集手段，也就是上面的第二種形式。這是因?yàn)锳TM設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)決定的。ATM設(shè)備應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)如下：1、用戶(hù)數(shù)量眾多由于目前的人臉識(shí)別技術(shù)還很少進(jìn)行過(guò)大數(shù)據(jù)量真實(shí)人臉數(shù)據(jù)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而目前進(jìn)行過(guò)的數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)都是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下采集的，采集的周邊環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，人臉的角度和配合程度都較高，所以，不能作為現(xiàn)有的實(shí)際環(huán)境應(yīng)用的實(shí)際數(shù)據(jù)參考。 [nextpage]

    2、大部分都在室外和少量遮擋的位置工作人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)于光線的要求是相對(duì)比較苛刻的，尤其是可見(jiàn)光下的人臉識(shí)別技術(shù)更是如此。單單光源的不同，諸如光源方向、大小、形狀、色溫、遠(yuǎn)近、光強(qiáng)等因素就能讓采集到的人臉圖像具有多種不同的差異讓人臉出現(xiàn)一人千面的效果，使得識(shí)別系統(tǒng)出現(xiàn)誤識(shí)。而室外的光線條件過(guò)于復(fù)雜，尤其是太陽(yáng)光譜會(huì)覆蓋到所有的可見(jiàn)光與不可見(jiàn)光，因此室外的人臉識(shí)別設(shè)備的研究一直處在不可能實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)下。

    3.2生物特征識(shí)別技術(shù)特點(diǎn)分析而采用其他識(shí)別技術(shù)都只能完全依靠于識(shí)別設(shè)備自身的判斷進(jìn)行，不可能通過(guò)一般的銀行或者金融行業(yè)的從業(yè)人員進(jìn)行直接的判斷。

這里我們可以排列一下相關(guān)技術(shù)可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題：
1、虹膜識(shí)別：準(zhǔn)確度最高的生物特征識(shí)別技術(shù)，但要求的對(duì)準(zhǔn)精度較高，另外當(dāng)人生病吃藥的時(shí)候，會(huì)因?yàn)樗幬镒饔檬沟煤缒ぴ谝欢〞r(shí)間內(nèi)發(fā)生改變。
2、指紋識(shí)別：手指因?yàn)橛臀刍蛘咦陨矸置谖锏榷伎赡茉斐芍讣y識(shí)別設(shè)備無(wú)法識(shí)別的問(wèn)題發(fā)生。
3、掌紋識(shí)別：手掌的面積較大，雖然準(zhǔn)確度比指紋高出很多，甚至宣稱(chēng)接近虹膜識(shí)別，但也會(huì)出現(xiàn)與指紋相似的問(wèn)題。其設(shè)備也要比指紋識(shí)別設(shè)備大出很多。
4、靜脈識(shí)別：即使手背有輕微的改變，靜脈識(shí)別系統(tǒng)識(shí)別都會(huì)受到影響。若使用者有關(guān)節(jié)炎或風(fēng)濕病，則不能使用靜脈識(shí)別系統(tǒng)。
5、聲音識(shí)別：生病，尤其是咽喉病癥都會(huì)使得聲帶發(fā)生變化而無(wú)法識(shí)別。同時(shí)很容易被磁帶等錄音設(shè)備上的錄音欺騙。
6、筆跡識(shí)別：會(huì)因?yàn)槿说男那楹湍挲g變化而發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)短期特殊的訓(xùn)練也會(huì)改變?nèi)说墓P跡習(xí)慣。
7、行為識(shí)別：目前識(shí)別準(zhǔn)確率最低的識(shí)別技術(shù)，由于受到影響的因素太多，還沒(méi)有達(dá)到實(shí)驗(yàn)室可用的程度，更不用說(shuō)商用的程度了。

    3.3智能視頻監(jiān)控技術(shù)上面我們分析了生物特征識(shí)別在認(rèn)證技術(shù)上的應(yīng)用分類(lèi)，這里我們要進(jìn)行智能視頻監(jiān)控這個(gè)輔助身份驗(yàn)證手段的分析。

    目前已經(jīng)成熟的智能視頻監(jiān)控技術(shù)可以針對(duì)物體的行為進(jìn)行一些分析，這個(gè)行為分析目前還做不到諸如打架斗毆這種細(xì)節(jié)行為的分析，但是對(duì)于物體整體行為的分析已經(jīng)可以做到，比如物體的形式軌跡，顏色，形狀，行駛速度，速度變化，體積。

通過(guò)對(duì)這些分析數(shù)據(jù)的使用我們可以做到如下一些功能：
1、禁區(qū)報(bào)警：在銀行的金庫(kù)和一些需要限制人進(jìn)入的區(qū)域使用。當(dāng)有人沒(méi)有正常通過(guò)身份認(rèn)證進(jìn)入這個(gè)區(qū)域的時(shí)候，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并將相關(guān)圖像視頻數(shù)據(jù)保存作為證據(jù)或者啟動(dòng)相關(guān)抓拍設(shè)備進(jìn)行細(xì)節(jié)抓拍和分析。
2、方向控制：在金融管理中心和周界范圍內(nèi)監(jiān)控所有物體的移動(dòng)方向，在特定時(shí)間內(nèi)，諸如夜晚或者特定的警戒時(shí)間，應(yīng)該不會(huì)有人進(jìn)入或者接近保密機(jī)構(gòu)或者相關(guān)設(shè)施，如果有人接近這些保密機(jī)構(gòu)或者相關(guān)設(shè)施，系統(tǒng)就可以自動(dòng)報(bào)警同時(shí)將相關(guān)圖像視頻數(shù)據(jù)保存作為證據(jù)或者啟動(dòng)相關(guān)抓拍設(shè)備進(jìn)行細(xì)節(jié)抓拍和分析。
3、數(shù)量計(jì)算：智能視頻監(jiān)控技術(shù)可以計(jì)算攝像頭覆蓋范圍內(nèi)有多少移動(dòng)的物體對(duì)象，這樣可以限制諸如進(jìn)入金庫(kù)等區(qū)域的人數(shù)，當(dāng)人數(shù)超過(guò)限制數(shù)量的時(shí)候，即使認(rèn)證通過(guò)，門(mén)禁系統(tǒng)也不能啟動(dòng)和開(kāi)門(mén)。 [nextpage]

    通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以作為認(rèn)證的輔助手段，也可以將認(rèn)證設(shè)備作為本項(xiàng)技術(shù)的輔助手段實(shí)現(xiàn)全區(qū)域的安全控制。

    3.4金融行業(yè)可能的應(yīng)用分析3.4.1銀行ATM等外設(shè)獨(dú)立設(shè)備采用人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行人臉抓拍和輔助認(rèn)證，但不要作為唯一認(rèn)證手段。采用智能視頻監(jiān)控技術(shù)來(lái)獲取可能對(duì)ATM等設(shè)備產(chǎn)生破壞的行為和物體特征。

    3.4.2金庫(kù)等密閉空間采用人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行人臉抓拍和輔助認(rèn)證，但不要作為唯一認(rèn)證手段，可以考慮配合其他生物特征識(shí)別技術(shù)進(jìn)行共同認(rèn)證，這樣就可以避免類(lèi)似鑰匙和RFID卡丟失等可能帶來(lái)的威脅。人臉抓拍的圖像可以作為將來(lái)的后驗(yàn)性技術(shù)。

    采用智能視頻監(jiān)控技術(shù)來(lái)進(jìn)行門(mén)禁附近人數(shù)的計(jì)算，可以通過(guò)規(guī)則設(shè)定，諸如：在門(mén)禁附近多少米范圍內(nèi)人數(shù)超過(guò)兩個(gè)，則門(mén)禁系統(tǒng)即使認(rèn)證通過(guò)也不能開(kāi)啟。

    3.4.3銀行營(yíng)業(yè)廳對(duì)于待辦業(yè)務(wù)人員進(jìn)入營(yíng)業(yè)廳取排隊(duì)號(hào)的過(guò)程中獲取人臉圖像信息進(jìn)行分析，可以對(duì)一些VIP客戶(hù)提供一些特殊的優(yōu)先服務(wù)，同時(shí)也可以在該人到服務(wù)窗口辦理業(yè)務(wù)時(shí)進(jìn)行圖像獲取同時(shí)進(jìn)行兩者對(duì)比后，就可以得到辦理業(yè)務(wù)人員是否與取號(hào)者同為一人，同時(shí)這兩個(gè)人是否是這張卡的所有者，以避免因?yàn)殂y行卡丟失造成客戶(hù)的重大損失。

4.金融行業(yè)應(yīng)用方案分析
    這里我們按照技術(shù)控制區(qū)域的大小進(jìn)行分類(lèi)分析，基本上可以將生物特征識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用范圍劃分為以點(diǎn)為主的出入口控制和以面為主的區(qū)域控制。

    4.1出入口控制在出入口控制方面主要指門(mén)禁，諸如銀行的金庫(kù)門(mén)，重要場(chǎng)所的通道等需要進(jìn)行身份認(rèn)證的關(guān)鍵點(diǎn)。出入口控制分為一般出入口控制系統(tǒng)和重要出入口控制系統(tǒng)兩個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)分析。

    4.1.1一般出入口控制一般出入口控制是諸如車(chē)庫(kù)門(mén)，園區(qū)大門(mén)，一般辦公室門(mén)或者一些不太重要的出入口的管理。在這些場(chǎng)景下可以考慮采用人臉識(shí)別輔助相關(guān)的其他高精度認(rèn)證技術(shù)（諸如虹膜識(shí)別或者RFID卡）來(lái)進(jìn)行身份認(rèn)證，同時(shí)采用智能視頻監(jiān)控技術(shù)和DVR設(shè)備輔助記錄進(jìn)入人員的行為提供輔助認(rèn)證分析和后續(xù)分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

    4.1.2重要出入口控制重要出入口是諸如檔案室，金庫(kù)，財(cái)務(wù)室，總經(jīng)理室等重要核心機(jī)構(gòu)出入口的管理。在這種場(chǎng)景下可以采用最完整的認(rèn)證與分析系統(tǒng)：采用人臉識(shí)別輔助相關(guān)的其他高精度認(rèn)證技術(shù)（諸如虹膜識(shí)別或者RFID卡）來(lái)進(jìn)行身份認(rèn)證，同時(shí)采用智能視頻監(jiān)控技術(shù)對(duì)來(lái)人人數(shù)和相關(guān)信息進(jìn)行控制性管理實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證與安全警報(bào)的連鎖管理，避免因?yàn)槿藛T被脅迫或的因外部人員闖入而發(fā)生的意外事件?？梢哉f(shuō)，這樣的出入口控制系統(tǒng)基本上是無(wú)懈可擊的。

    4.2區(qū)域安全管理所有的出入口控制技術(shù)都是整個(gè)區(qū)域安全管理的組成部分，而區(qū)域的安全管理才是保障金融行業(yè)相關(guān)組織機(jī)構(gòu)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行而不發(fā)生意外事件的有效措施，這里我們就要提供一套我們認(rèn)為行之有效的區(qū)域安全管理措施。

    針對(duì)區(qū)域安全管理，建議采用樓宇/社區(qū)整體監(jiān)控配合出入口控制實(shí)現(xiàn)區(qū)域整體智能控制管理系統(tǒng)。[nextpage]

    這個(gè)系統(tǒng)我們采用多種生物特征識(shí)別技術(shù)配合實(shí)現(xiàn)：1、對(duì)于圍墻和非正常通行通道，通過(guò)智能視頻監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行監(jiān)視，并將所有的異常情況記錄和及時(shí)報(bào)警；2、對(duì)于大門(mén)和出入口采用4.1節(jié)中提到的兩種形式進(jìn)行安全防御；3、對(duì)于所有進(jìn)入?yún)^(qū)域的物體采用攝像頭融合技術(shù)進(jìn)行全程跟蹤記錄的方式，標(biāo)記所有物體的移動(dòng)軌跡和行為，發(fā)生異常情況時(shí)就立刻對(duì)相關(guān)可意物體的產(chǎn)生來(lái)源進(jìn)行逆向查詢(xún)，這樣就可以避免事態(tài)的進(jìn)一步惡化，同時(shí)將可疑物體直接控制起來(lái)；4、每一個(gè)攝像頭都會(huì)有一個(gè)本地圖像視頻存儲(chǔ)空間和一個(gè)在機(jī)房的集中存儲(chǔ)空間；5、通過(guò)智能視頻監(jiān)控技術(shù)可以極大的減少DVR存儲(chǔ)的視頻圖像的時(shí)長(zhǎng)和所占用的空間，有效地提高設(shè)備的利用率，使得后續(xù)對(duì)問(wèn)題的分析具有更強(qiáng)的針對(duì)性和可操作性；6、整個(gè)系統(tǒng)的弱點(diǎn)主要在于用電問(wèn)題，如果電路被中斷，則整個(gè)系統(tǒng)就無(wú)法運(yùn)行了。

    上面就是我們認(rèn)為更為實(shí)用可行的區(qū)域安全控制體系，其中所采用的相關(guān)技術(shù)都已經(jīng)成熟，并且可以直接投入實(shí)用之中。