基于活體指紋檢測的智能安防系統(tǒng)及其應(yīng)用

基于活體指紋檢測的智能安防系統(tǒng)及其應(yīng)用摘要：隨著辦公環(huán)境的改變、文明程度和智能化要求的不斷提高，傳統(tǒng)的門鎖和防盜柵欄等簡單防護(hù)設(shè)施既破壞辦公環(huán)境的整體形象，又不能安全有效的阻止犯罪分子的“作弊”而入。同時緊鎖的門鎖在發(fā)生火災(zāi)、地震等緊急情況時，難以開門處置。為了解決防護(hù)設(shè)施的安全問題，提高安防系統(tǒng)的識別準(zhǔn)確度，科研人員采用活體指紋檢測技術(shù)，對進(jìn)入辦公場所的人員進(jìn)行指紋認(rèn)證，并分析了系統(tǒng)應(yīng)用情況，以供相關(guān)人員參考。關(guān)鍵詞：指紋；檢測；識別；智能；安防1活體指紋的特征人的指紋因為凹凸不平，凸起的紋線叫乳突線，凹陷下去的地方叫小犁溝。在乳突線與小犁溝組成的凹凸紋線上，由于汗液的潤濕和皮下毛細(xì)血管的血液流動,使光掃描采集的印痕有立體的質(zhì)感,可用于活體指紋的檢定[1][2]。活體指紋識別擁有的技術(shù)優(yōu)勢是比較明顯的，主要有以下特征：1）識別準(zhǔn)確，活體識別更加精準(zhǔn)，高安全性是主要特點。2）反應(yīng)靈敏，活體識別在反應(yīng)速度上更加靈敏快捷，適應(yīng)多種環(huán)境。3）防破解作弊能力強(qiáng)，可以避免一般的作弊方式，比如指紋照片圖像等等。2系統(tǒng)組成和要求活體指紋識別用于智能安防系統(tǒng)是指紋技術(shù)應(yīng)用的一個分支。主要由電子門鎖和活體指紋識別器兩大部分組成。電子門鎖用于對物理通道的控制,活體指紋識別器用于活體指紋的錄入和辨識。對系統(tǒng)的基本要求如下：1.系統(tǒng)具備嚴(yán)格和完善的管理機(jī)制，對使用系統(tǒng)的人員進(jìn)行分級權(quán)限控制。2.帶電子鎖的安全門堅固、牢靠，不易被外力強(qiáng)行打開。遇非正常開啟時能即時報警。3.系統(tǒng)有自控功能和保證24小時的連續(xù)運(yùn)行。4.在指紋采集窩按下相應(yīng)指紋，系統(tǒng)即時與原始記錄比對來進(jìn)行辨識。如獲通過，系統(tǒng)自動開門讓使用人員進(jìn)入通道。5.系統(tǒng)即時將門、鎖位置狀態(tài)和錯指輸入狀態(tài)送顯示板供監(jiān)視人員使用，系統(tǒng)還將使用人員、使用系統(tǒng)時間、通過或錯指記錄情況等作為滾動式歷史檔案留于機(jī)內(nèi)，供事故分析時參考。3系統(tǒng)工作原理圖1活體指紋檢測系統(tǒng)示意圖系統(tǒng)的工作原理為：當(dāng)活體的手指指紋觸摸采集棱鏡的采集面時，生物電容感應(yīng)片用于通過檢測接觸采集棱鏡采集面的活體產(chǎn)生的電容變化，來觸發(fā)微控制單元控制各成像模組的LED和圖像傳感器得電啟動。由于各成像模組的LED波長相異，各圖像傳感器傳輸至微控制單元的實際圖像將會各不相同。微控制單元還預(yù)設(shè)有各LED波長下采集活體圖像的比對圖像。這種活體指紋檢測系統(tǒng)包括：包括生物電容感應(yīng)片、微控制單元以及按照預(yù)定光路設(shè)置的采集棱鏡、可調(diào)濾光片、成像透鏡、圖像傳感器和多個LED，且各所述LED的波長相異。當(dāng)手指觸摸采集棱鏡的采集面時，微控制單元檢測到生物電容感應(yīng)片電容變化，微控制單元觸發(fā)可調(diào)濾光片、圖像傳感器和各LED啟動，即各LED得電發(fā)光，可調(diào)濾光片根據(jù)預(yù)設(shè)順序選擇可透過波長，圖像傳感器獲取經(jīng)成像透鏡匯聚的實際圖像并傳輸至微控制單元，微控制單元比對圖像傳感器傳輸?shù)母鱈ED的實際圖像與對應(yīng)地比對圖像并輸出比對結(jié)果，微控制單元比對各實際圖像與對應(yīng)地比對圖像信息并判斷兩者是否匹配，若是，則確定檢測結(jié)構(gòu)為真人?；铙w指紋檢測系統(tǒng)示意圖見圖1。圖1中各組件名稱為1采集棱鏡、1a采集面、1i入射面、1o出射面、1b生物電容感應(yīng)片設(shè)置面、2可調(diào)濾光片、3成像透鏡、4圖像傳感器、5LED、6生物電容感應(yīng)片、7微控制單元。4系統(tǒng)的功能本系統(tǒng)是利用人的活體指紋檢測技術(shù)來完成用戶身份識別，實現(xiàn)智能安防系統(tǒng)的日常工作。實現(xiàn)的主要功能包括：1.記錄。當(dāng)人員進(jìn)出門時需按壓指紋，傳感器讀取指紋信息后，將信息傳送到微控制單元。微控制單元首先提取指紋特征并與特征庫中的特征比對以判斷是否真假，以判斷是否開門。同時微控制單元會將日期、時間等數(shù)據(jù)傳至管理主機(jī)保存以供事后查詢。2.控制中心。管理主機(jī)可登記使用人員信息、定期或?qū)崟r采集每個門的進(jìn)出資料，同時進(jìn)行匯總、查詢、分類及打印等。3.多級管理，多樣設(shè)置。本系統(tǒng)能很方便地實現(xiàn)多級管理功能，管理主機(jī)可設(shè)置每個人員的進(jìn)出權(quán)限、時間范圍、節(jié)假日限制或?qū)γ恳簧乳T設(shè)置特定的開門人員組合方式等。5系統(tǒng)硬件的組成系統(tǒng)硬件分為室外和室內(nèi)兩部分，室外部分由指紋采集器及判別器、密碼數(shù)字按鍵、感應(yīng)卡區(qū)域、機(jī)械鑰匙孔、把手、應(yīng)急電源接口、前面板等部分組成；室內(nèi)部分由電池蓋及電池盒、復(fù)位鍵、把手、旋鈕、后面板組成。室外部分：1.指紋采集器及判別器；2）密碼數(shù)字按鍵；3）感應(yīng)卡區(qū)域；4）機(jī)械鑰匙孔。室內(nèi)部分：1.電池蓋及電池盒；復(fù)位鍵；3）把手；4）旋鈕；5）后面板。智能門鎖的開鎖方式比較多，即使忘記密碼也不用著急。智能門鎖支持密碼、指紋、感應(yīng)卡、機(jī)械鑰匙等開鎖方式。智能門鎖的可聯(lián)網(wǎng)門鎖支持遠(yuǎn)程臨時密碼授權(quán)、聯(lián)動攝像機(jī)、開門告警推送等功能。6應(yīng)用效果本系統(tǒng)安裝應(yīng)用在新疆維吾爾自治區(qū)科學(xué)器材有限責(zé)任公司辦公樓內(nèi)，見圖2。自2021年底運(yùn)行至今,未有故障發(fā)生，用戶比較滿意。智能安防設(shè)備可大大提高人員識別精度，防破解作弊能力強(qiáng)，對辦公環(huán)境能夠起到更好的保護(hù)作用，而且方便快捷，識別率高。通過智能管理平臺記錄人員進(jìn)出和流動情況，對異常人員可以進(jìn)行重點監(jiān)控，為治安維穩(wěn)提供了有力的數(shù)據(jù)支持。圖2系統(tǒng)的應(yīng)用7結(jié)束語基于活體指紋識別技術(shù)的智能安防系統(tǒng)以手指取代傳統(tǒng)的鑰匙及現(xiàn)有的IC、ID卡功能，它利用人體指紋的各異性和不變性，為用戶提供安全可靠的加密手段，實現(xiàn)了對大門的管理?；铙w指紋檢測技術(shù)不僅對當(dāng)前智能安防系統(tǒng)起到了補(bǔ)充和提高識別精準(zhǔn)度的作用，防破解作弊能力強(qiáng)，還可以避免一般的作弊方式，比如