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辨辨他是誰

2014-04-29 22:17:21
科學大眾·小諾貝爾 2014年3期
關(guān)鍵詞:秘鑰紋路精確度

在一些小說、影視劇中,會有易容高手的出現(xiàn),有的甚至擁有人皮面具,可以把一個人完全變成另外一個人的模樣。影視劇中的易容高手令人羨慕,可是,如果我們身邊有易容高手,而且不巧又是壞人的話,那可就不是好事情了。

前不久,在網(wǎng)絡(luò)上熱賣的仿真人皮面具就引起了人們的擔憂:買這種面具的人如果帶著這些面具做壞事該有多危險?如果壞人擁有了一張假臉,別人還能辨別他是誰嗎?

其實,我們的擔心有些多余。目前市場上出現(xiàn)的仿真人皮面具,制作材料是硅膠,主要用于化妝舞會等活動,其精巧程度并沒有想象中那么神奇。遠觀尚可,近看很容易辨出真假的。

另外,除了人的那張臉,人體本身還有很多獨一無二的地方,利用生物特征認證技術(shù),輕松就能辨別他是誰。

不信?那就跟著小諾一起探秘“生物特征認證技術(shù)”,它能證明每個人都是多么獨一無二!

在電影《變臉》中,警探西恩為了獲得情報,利用整形手術(shù),將昏迷中的恐怖分子凱斯特的臉換在了自己身上。凱斯特醒來后,發(fā)現(xiàn)自己有一張西恩的臉,于是決定將計就計,變身警探。知情人被殺后,誰是誰開始變得撲朔迷離……

這種變臉技術(shù)目前僅存在于各種影視劇中

人體秘鑰1:聲音

“叮咚,叮咚……”門鈴響了,你從門上的貓眼往外一看,原來是爸爸回來了。正打算開門,一個念頭飄到了腦海中:“如果是別人帶著爸爸的面具呢?”(小編的話:作者真是想象力豐富??!這種情況可能出現(xiàn)在影視劇中,而且被模仿的人一定是什么關(guān)鍵人物,但在現(xiàn)實生活中,這種專門復制某個人的臉做的仿真人皮面具成本較高,而且極少出現(xiàn)。)

如果你真有這種念頭,不妨和你爸爸說上一兩句話,聽一聽聲音是不是你爸爸的。除了人臉之外,聲音的不同也是很容易辨別一個人的方法。

試想一下,你們班級有那么多同學,如果其中一個人發(fā)言了,你即使不看他,是不是也能從聲音里辨別這個人是誰啊?這是因為每個人說話的口音、頻率都是有區(qū)別的。

人體秘鑰2:指紋

我們對熟悉的人的聲音比較敏感,如果是不太熟悉的人,又該怎么確認這個人究竟是誰呢?

張開你的手,仔細看看你的手指肚上,是不是有不同的花紋呢?這就是指紋。

指紋有兩個重要特征:一是任意兩根不同手指,指紋不同;二是人的指紋終生不變。所以,如果知道一個人的指紋是什么形狀的,就能通過指紋來識別這個人。這就是指紋認證。

在指紋中,凹凸起伏的線叫紋路。一條紋路在此分開成兩條紋路的地方叫分叉點,一條紋路在此終結(jié)的地方叫終止點。分叉點和終止點統(tǒng)稱節(jié)點。這些節(jié)點就組成了各種各樣的指紋模板。

要用指紋認證,首先要把指紋信息預先登陸到系統(tǒng)中。在認證時要再次讀入指紋信息,如果再次讀入的信息跟預先登陸系統(tǒng)時的信息一致,那就能夠確認為是本人。

調(diào)查錄入的指紋信息和登陸好的指紋信息是否一樣,這就叫比對。作為比對的方法,一般首先想到比對指紋的形狀。先把指紋的形狀做成畫像數(shù)據(jù),比較兩種畫像是否一致。這通常被稱作模板匹配法。

另外,也有通過比較指紋的特征的節(jié)點方式。通過從指紋中找出分叉點和終結(jié)點這些特征點,比較它們的位置,角度和種類等。除此以外,還有連特征點間的紋路的紋數(shù)也一起比較的節(jié)點匹配法,和比較指紋的斷面的波浪形狀的周波數(shù)解析法,等等。

指紋認證被廣泛應用于犯罪鑒別中,有不少犯罪分子就是因為在現(xiàn)場遺留下指紋,之后被繩之于法的。

隨著科技的發(fā)展,指紋認證應用得越來越廣泛?,F(xiàn)在,一些手機、筆記本電腦就有指紋登陸功能。在新一代身份證里,也添加了指紋信息。這樣身份證即使丟失了,別人也很難冒用。

未來,指紋的作用也許會越來越大。

人體秘鑰3:靜脈

說到靜脈,你也許還不知道它在哪吧?

現(xiàn)在大家掌心向上,看到手掌皮膚下有一條條淡藍色的細小血管嗎?這就是靜脈。

其實人體的靜脈遍布全身,不過用作生物特征認證最方便的就是手靜脈。

使用一定波長的近紅外線拍手掌,靜脈就會顯得有點黑。這是因為流入靜脈的血液中,有吸收近紅外線的還原血紅蛋白(血紅素)。根據(jù)這個能夠取得靜脈的模板。

靜脈認證的方法與指紋認證有些類似,但其比指紋認證更加精確,而且因為靜脈在人體內(nèi),也很難偽造。不過靜脈認證的普及估計還需要很長一段時間。

人體秘鑰4:虹膜

虹膜就是瞳孔周圍的環(huán)狀薄膜,它是可以調(diào)節(jié)進入眼睛光線的量的器官。在暗的地方瞳孔放大,在亮的地方瞳孔縮小,調(diào)節(jié)這些行為的就是虹膜。

虹膜認證的精確度很高。計算上,一般認為虹膜認證的錯誤率只有1/(1.2×106)。實際上,至今也沒發(fā)現(xiàn)一例錯誤案例。所以在安全性要求較高的場所,虹膜認證出現(xiàn)的頻率最大。

虹膜通過肌肉出現(xiàn),可以做出非常復雜的形狀,而且每個人虹膜的濃淡都不一樣,就像眼睛里存在著一圈條形碼。雖然我們?nèi)搜蹍^(qū)分不了,但是用計算機,就很容易分辨出來。

因為精確度高,虹膜一般使用在機場和一些安全要求高的場所。另外,當人們提著行李,手騰不出來的時候也能夠認證。

虹膜認證登陸的時候需要裸眼,但是在認證的時候可以戴著眼鏡,也可以戴隱形眼鏡。

其他證件——氣味、簽名、步態(tài)……

除了前面介紹的幾種認證方式,手的形狀、耳朵的形狀、身體氣味和DNA等各種各樣的生物特征都可以作為認證方式。還有利用行為特征作為認證方式的,如敲打的節(jié)奏、擊鍵識別、步態(tài)識別等。

總體來說,能用來作生物特征認證的要具有以下特點:1.是所有人必須有的特征;2.本人的特征和別人都不一樣;3.這個特征不會隨著時間的變化而變化。

在這些基礎(chǔ)上還要比較容易操作,這點也很重要。比如,指紋不只手上有,腳上也有,但是如果每次認證都要脫鞋子脫襪子就非常不方便了。再比如,DNA也是精確度比較高的認證方式,但是它不能立即作出比對。因此,綜合考慮每種認證方式的優(yōu)缺點是非常重要的。

通過組合一些生物特征認證方式,從而提高認證精確度的技術(shù)現(xiàn)在也備受矚目。有時候一種認證方式精確度比較低,通過組合幾種認證方式,構(gòu)筑認證系統(tǒng),就能極大提高認證精確度了。

各種生物特征認證的特點

未來的生物特征認證

現(xiàn)在,生物特征認證正在逐步代替鑰匙和密碼等,主要應用于安全性要求高的領(lǐng)域。將來生物特征認證技術(shù)會在更加廣闊的領(lǐng)域里被使用。

出國時需要護照,這個也能引入生物特征認證技術(shù)。把本人的臉相、指紋和虹膜等數(shù)據(jù)輸?shù)阶o照上,這樣不但能夠證明護照是本人的,出入境的手續(xù)也能夠變得簡單。

另外,也有一些想法,比如利用生物特征認證來代替汽車鑰匙,只要駕駛員預先登陸,陌生人就不能夠駕駛。

想想看,還有哪些地方會用到人體認證技術(shù)呢?也許不久的將來,它就會在那里出現(xiàn)!

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