識(shí)別“人體語(yǔ)言”

王小梅

每個(gè)人的手形、掌紋、指紋、視網(wǎng)膜、聲紋等都是獨(dú)一無(wú)二的，有人把這些人體信息形象地稱(chēng)作“人體語(yǔ)言”。人體語(yǔ)言識(shí)別裝置的開(kāi)發(fā)對(duì)建立高可靠性的安全系統(tǒng)具有重大意義。它可以廣泛地用于案件的偵破、機(jī)密場(chǎng)所的警戒以及金融系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)。

手形、掌紋和指紋的識(shí)別

手形識(shí)別機(jī)

手形識(shí)別最早出現(xiàn)在1968年。后來(lái)，一種被稱(chēng)為“星型”系統(tǒng)的手形識(shí)別機(jī)出現(xiàn)在市場(chǎng)上。如今手形識(shí)別系統(tǒng)已遍布美國(guó)，多個(gè)手形識(shí)別系統(tǒng)被安裝在原子能工廠、銀行等需要充分提供安全保障的場(chǎng)所。

這種“星型”系統(tǒng)的面板上有4條縫隙。當(dāng)你把手指分別伸進(jìn)這些縫隙后，系統(tǒng)便開(kāi)始以電子學(xué)的方法測(cè)量你的手形——手指的長(zhǎng)度、曲率以及指間部分的狀況，其測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)作為檔案儲(chǔ)存起來(lái)。今后，在對(duì)每個(gè)人進(jìn)行識(shí)別時(shí)，都可以拿它作為“樣板”進(jìn)行比較。

衡量該系統(tǒng)可靠性的主要指標(biāo)有兩個(gè)，一個(gè)是由于誤判將應(yīng)被接納的人拒之門(mén)外的概率（稱(chēng)為系統(tǒng)的I類(lèi)差錯(cuò)率），另一個(gè)是把冒名頂替者放進(jìn)來(lái)的概率（稱(chēng)為Ⅱ類(lèi)差錯(cuò)率）。顯然，Ⅰ類(lèi)差錯(cuò)越少對(duì)使用者越有利，Ⅱ類(lèi)差錯(cuò)越少對(duì)確保安全越有利。目前，“星型”系統(tǒng)的Ⅰ類(lèi)差錯(cuò)率為0.1%，而Ⅱ類(lèi)差錯(cuò)率只有0.0001%。

日本東芝公司生產(chǎn)的一種手形識(shí)別機(jī)通過(guò)測(cè)量手掌尺寸進(jìn)行識(shí)別。使用這種系統(tǒng)時(shí)，首先要操作設(shè)備面板上的一個(gè)鍵盤(pán)，鍵入代表自己身份的7位數(shù)識(shí)別數(shù)據(jù)，然后把手放在一塊發(fā)光的熒光屏上。只需幾秒鐘，設(shè)備便能進(jìn)行辨識(shí)判斷。這種設(shè)備的Ⅰ類(lèi)差錯(cuò)率為0.0001%，Ⅱ類(lèi)差錯(cuò)率為0.01%。

掌紋朗讀器

把你的手放在掌紋朗讀器上，一個(gè)氙閃光燈開(kāi)始閃光，攝影機(jī)便攝取你掌心約6cm2區(qū)域的圖像——線(xiàn)網(wǎng)及皺紋等，然后通過(guò)微處理機(jī)加以處理并識(shí)別。在掌紋朗讀器的面板上還有一個(gè)鍵盤(pán)和一個(gè)即時(shí)顯示器，用來(lái)顯示識(shí)別結(jié)果。

視網(wǎng)膜識(shí)別

隨著科技的發(fā)展，人們已經(jīng)可以做出Ⅰ類(lèi)差錯(cuò)率為1%、Ⅱ類(lèi)差錯(cuò)率0.000 25%的掌紋朗讀器。

指紋閱讀器

通過(guò)鑿孔卡片輸入你的指紋文件號(hào)碼，并將你的手指伸入閱讀器的指槽內(nèi)。閱讀器對(duì)你的指紋進(jìn)行掃描，并將得到的該指紋的數(shù)字化信息與存儲(chǔ)在主計(jì)算機(jī)里作為“樣板”的文件進(jìn)行比較，從而得到識(shí)別結(jié)果。

使用這種系統(tǒng)時(shí)，無(wú)需采用數(shù)據(jù)識(shí)別卡片等來(lái)證明你的身份，但為了從主計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中調(diào)出你的指紋“樣板”進(jìn)行比較，必須輸入一個(gè)代表你的指紋文件號(hào)碼的數(shù)據(jù)。

如今，指紋識(shí)別方式越來(lái)越多樣化，識(shí)別系統(tǒng)也在不斷改進(jìn)。例如，有的指紋閱讀器是閱讀整個(gè)指紋圖形，有的閱讀器則只讀取反映指紋特征的某些細(xì)節(jié)，如指紋的波峰、終止點(diǎn)、分叉點(diǎn)和匯合點(diǎn)等。

以往存儲(chǔ)指紋“樣板”的是主計(jì)算機(jī)，而現(xiàn)在已出現(xiàn)一種靈巧卡片，它可以代替主計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)一定數(shù)量的數(shù)字化了的指紋“樣板”。當(dāng)某人的指紋受損時(shí)，有的指紋閱讀器還能對(duì)識(shí)別圖形予以校正，避免產(chǎn)生錯(cuò)誤識(shí)別。

視網(wǎng)膜識(shí)別的方法是由羅伯特·希爾首先提出的。他的父親是個(gè)驗(yàn)光配鏡師，他從父親那兒學(xué)到了許多有關(guān)眼睛的知識(shí)。每個(gè)人視網(wǎng)膜上的血脈分布都不一樣。根據(jù)這一點(diǎn)，我們就可以通過(guò)眼睛這個(gè)“窗口”來(lái)識(shí)別每一個(gè)人。

聲紋識(shí)別

進(jìn)行視網(wǎng)膜識(shí)別時(shí)，被識(shí)別者通過(guò)目鏡看識(shí)別機(jī)器里面。機(jī)器內(nèi)部有一臺(tái)用鎵砷化合物做成的紅外線(xiàn)發(fā)光二極管攝像機(jī)，它發(fā)射出低功率紅外線(xiàn)光束對(duì)人眼的視網(wǎng)膜進(jìn)行掃描，掃描得到的波形被數(shù)字化后送入微處理機(jī)。再將數(shù)字化了的視網(wǎng)膜圖形和已經(jīng)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器的“樣板”進(jìn)行比較，便能得出正確的識(shí)別結(jié)果。

視網(wǎng)膜在眼睛里所處的環(huán)境極其穩(wěn)定，因此，視網(wǎng)膜識(shí)別可靠性相當(dāng)高。相比之下，人體的手形、掌紋和指紋易受外界條件的影響，降低了識(shí)別的可靠性。

簽名動(dòng)態(tài)特性識(shí)別

為了直觀地對(duì)每個(gè)人的聲音進(jìn)行分析和比較，人們常用聲譜儀描繪聲音的波譜隨時(shí)間變化的情況，這就是波譜圖。把波譜大小相同的地方用線(xiàn)連接便是波譜的“等高線(xiàn)”表示方法。由于它的形狀很像指紋，因而也稱(chēng)之為“聲紋”。

盡管電子計(jì)算機(jī)為精確地描繪聲紋圖提供了有力的保障，但由于一個(gè)人的聲音變化較大，要捕捉其聲音特征進(jìn)行準(zhǔn)確的聲紋識(shí)別十分不易。目前，聲紋識(shí)別所能達(dá)到的水平是Ⅰ類(lèi)差錯(cuò)率為1%，Ⅱ類(lèi)差錯(cuò)率為0.1%。

聲紋識(shí)別早已用于電子計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存取。例如，一個(gè)系統(tǒng)存儲(chǔ)了有關(guān)人員的聲紋（每人20個(gè)字），在需要進(jìn)行數(shù)據(jù)存取時(shí)，有關(guān)人員只需讀這20個(gè)字中的任意4個(gè)字就能被聲紋識(shí)別系統(tǒng)準(zhǔn)確地辨識(shí)。

很多時(shí)候，人們需要以簽名作為憑據(jù)。因此，如何辨別簽名的真?zhèn)纬蔀橐粋€(gè)很有現(xiàn)實(shí)意義的課題。如今，已有一些公司研制出差錯(cuò)率在2%至3%范圍內(nèi)的簽名動(dòng)態(tài)特性識(shí)別裝置。

在這種識(shí)別裝置中，用于簽名的筆內(nèi)裝有一種儀器，它與一個(gè)應(yīng)力測(cè)試儀連接。應(yīng)力測(cè)試儀向計(jì)算機(jī)提供有關(guān)簽名時(shí)力的強(qiáng)度、手指的起伏、搖動(dòng)等數(shù)據(jù)。為了便于比較，使用該系統(tǒng)的每個(gè)用戶(hù)都需記錄6至9個(gè)簽名樣品，然后取各個(gè)數(shù)據(jù)的平均值存儲(chǔ)在字條卡片、靈巧卡片或主計(jì)算機(jī)中。