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步態分析:當下最酷的生物識別技術

2015年10月20日 15:02 網站整理 作者:佚名 用戶評論(0

  生物特征的多樣性決定了這種生物識別的準確性,指紋、面部、虹膜等都是我們較為熟知的識別方式,然而,一部今年上映的《碟中諜5》,卻讓我們見識到了一種更新穎的生物識別技術--步態分析。究竟什么是步態分析?神奇在哪?本期我們將為您揭曉。

  什么是步態?顧名思義指的就是人行走的姿態,描述人行走特點的周期性現象;而步態分析,則是通過記錄、觀察、分析身體運動方式,建立步態模型,提取穩定的參數特征,并通過計算機去識別的過程。一個完整的步態周期又包含了“支撐階段”和“擺動階段”兩個階段。

  早期的醫學研究顯示,人體的步態有24種不同成分,包括骨骼長度、肌肉力量、關節柔韌性等等,將這些步態特點綜合起來,“步態”就具備了個體特征性。用作身份識別時,只需將拍攝到的影像輸入系統,計算機會通過步態識別算法進行匹配,從數據庫中尋找匹配對象,并將最終的結果顯示出來。

  

  實際上,正如《碟中諜》影片里詮釋的那樣,步態很難進行掩飾與偽裝,且在遠距離與低分辨率情況下,都可進行精準識別。下面,我們就生物特征的多樣性、穩定性、可采集性三個原則,來聊一聊讓班吉徹底絕望的“步態分析系統”。

  對于步態分析,存在這樣一個假設,即每個人擁有一幅獨特的面孔,同時每個人也擁有與他人不同的步態。當然,上述假設得到了醫學研究的認可,也就是說“每個人的步態都是唯一的”。從解剖學的角度來看,步態唯一性的物理基礎是每個人生理結構的差異性,不同的腿骨長度、肌肉強度、重心高度以及運動神經靈敏度,共同決定了步態的唯一性。

  與虹膜、指紋、聲音等其他生物識別技術相同的是,步態分析也存在穩定性問題,也就是說,一個人的步態會因為傷病、體重增或減甚至是著裝舒適度等因素影響而改變。因此,其穩定性上也存在一定的挑戰。

  舉個很簡單的例子,例如今天腳上穿的鞋子不合腳或者不夠舒適,那么穿著者的走路姿態就會跟著發生變化;又或是走路或運動時,不小心將腳踝扭傷,那么此時對于一瘸一拐的你而言,步態分析系統就會認為你是另一個人或導致驗證失敗。實際上,每種生物識別方式,都有可能因為一些意外而無法驗證,因此,建立一套綜合全面性的驗證體系很有必要,也就是所謂的備選方案。

  眾所周知,每種生物識別技術都會因為一些“意外”而導致不能完整準確的采集特征信息。步態分析在采集數據上,也存有類似問題。例如長褲平底鞋與長裙高跟鞋的區別,又或是一些信教國家,長袍是其傳統服裝,腿部被完全遮擋住,一致無法實現步態分析等等。

  看到此處,有人或許會說那要它有卵用?實際上,步態分析的優勢在于遠距離識別,最遠可至數百米。此外,步態分析還可以輕松的區分出人的不同模式,例如行走、奔跑、負重等等。未來,將多種生物識別技術組合起來,根據實際的應用場景、用戶條件、安全等級自動切換,形成多模態識別技術,將比任何單一生物特征更具競爭力。

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( 發表人:廣立 )

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