引言
未來戰(zhàn)爭主要是信息戰(zhàn)，為適應(yīng)這種新的作戰(zhàn)形態(tài)，21世紀(jì)戰(zhàn)場士兵的身份也應(yīng)通過信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、 隱形化、 安全化。生物特征識(shí)別技術(shù)是利用人體固有的生理或行為特征來進(jìn)行身份識(shí)別和鑒定的科學(xué),它比傳統(tǒng)的基于口令和身份號(hào)碼的方法更為安全、 可靠和有效,正在越來越被人們所關(guān)注,并應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。軍人身份牌， 又稱/士兵牌0或/生命牌0，早在美國南北戰(zhàn)爭時(shí)，美軍就開始配發(fā)這種小金屬牌，作為士兵隨身攜帶的身份標(biāo)志物。為了適應(yīng)現(xiàn)代高技術(shù)局部戰(zhàn)爭的需要，利用生物特征識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)，基于無限射頻識(shí)別技術(shù) ( RadioFrequency Ident i ficati on , 簡稱 RFID)，將人體信息如指紋、 面像及 DNA 等，通過信息融合技術(shù)儲(chǔ)存在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中，并將檢索關(guān)鍵信息載入 RFID 卡， 即/士兵牌0。用它來作為士兵身份準(zhǔn)確識(shí)別的唯一依據(jù),并通過計(jì)算機(jī)終端與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組建成了/戰(zhàn)場個(gè)人身份識(shí)別系統(tǒng)0。
目前，基于各種生物特征識(shí)別技術(shù)的身份識(shí)別系統(tǒng),正在越來越受人們的青睞,并逐步應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。但是，由于單個(gè)生物特征識(shí)別的信息表達(dá)和特征描述存在一定的局限性,為此,采用信息融合技術(shù),通過對指紋、 面像及 DNA 等信息融合處理的個(gè)人多模態(tài)生物特征識(shí)別系統(tǒng)，不僅加強(qiáng)了身份識(shí)別的安全性,更提高了它的準(zhǔn)確性，并將填補(bǔ)我軍類似/軍人牌0或/士兵牌0在相關(guān)領(lǐng)域的研究空白。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
目前，基于各種生物特征識(shí)別技術(shù)的身份識(shí)別系統(tǒng)，正逐步應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。但是, 在 /戰(zhàn)場個(gè)人身份識(shí)別系統(tǒng)0中是否需要在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)指紋、 面像及DNA 等大容量的人體信息，必須根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行確定。為此，針對/士兵牌0作為士兵隨身攜帶的身份標(biāo)志物,應(yīng)具有價(jià)格低廉、 防水、防磁、 耐高溫、 使用壽命長等要求。我們針對生物特征信息的特點(diǎn)，主要對部分生物特征進(jìn)行采集和信息處理。同時(shí)，按照具體作戰(zhàn)環(huán)境的需求，依據(jù)總體設(shè)計(jì)，分別擴(kuò)展了不同的內(nèi)容和功能，比如：多生物特征信息融合和 GPS定位等等。
個(gè)人多模態(tài)生物特征識(shí)別系統(tǒng)主要通過計(jì)算機(jī)終端, 首先將指紋、面像和 DNA等，以及文字信息，采集輸入微處理器,進(jìn)行信息融合后,通過網(wǎng)絡(luò)寫入后臺(tái)個(gè)體生物特征信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，并可與其他有關(guān)軍人的軍事信息，政治信息，醫(yī)療、被裝、工薪、住房等供應(yīng)關(guān)系信息等進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。同時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)唯一的ID序列號(hào)，并由 RFI D讀寫器及其生物特征輔助信息寫入 RFI D 卡中。然后，識(shí)別時(shí)只需用 RFID讀寫器讀取ID和生物特征輔助信息，輸入計(jì)算機(jī)終端后,經(jīng)由無線通訊網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)在個(gè)體生物特征信息數(shù)據(jù)庫中對其進(jìn)行匹配查詢。如圖1：
其中計(jì)算機(jī)終端可應(yīng)用基于Windows . net操作系統(tǒng)的微型計(jì)算機(jī)，內(nèi)部配置 RFID讀寫器，并由擴(kuò)展接口，連接生物特征采集器,除 DNA外，目前可對其他特征實(shí)時(shí)采集、讀寫。RFI D卡中的信息在寫入的同時(shí)需對其進(jìn)行加密保護(hù)。最終建立個(gè)體生物特征信息數(shù)據(jù)庫。以下主要針對生物特征的采集、多模態(tài)生物特征信息的融合與 RFID系統(tǒng)的設(shè)計(jì)詳細(xì)論述。
2 生物特征的采集設(shè)計(jì)
2 . 1 生物特征識(shí)別技術(shù)
生物特征識(shí)別技術(shù)就是指通過計(jì)算機(jī)與光學(xué)聲學(xué)和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等相結(jié)合，利用人體固有的生理或行為特征，來進(jìn)行個(gè)人身份識(shí)別和鑒定的科學(xué)。人們通常將生理特征和行為特征統(tǒng)稱為生物特征。生理特征與生俱來,多為先天性的;行為特征則是習(xí)慣使然,多為后天性的。然而，人類任何生理或行為特征為實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別,必須滿足以下幾個(gè)條件：
第一，普遍性: 即必須每個(gè)人都具備這種特征;
第二，唯一性: 即任何兩個(gè)人的特征是不一樣的;
第三，可采集性:即特征可測量;
第四，穩(wěn)定性:即特征在一段時(shí)間內(nèi)不改變。
同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí),還應(yīng)考慮其他因素:實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性等等。常用的生物特征包括：指紋、掌紋、人臉、虹膜、視網(wǎng)膜、DNA、手形、簽名、語音、步態(tài)等。與傳統(tǒng)的基于口令和身份號(hào)碼的身份識(shí)別方法相比,生物特征識(shí)別技術(shù)具有不易遺忘或丟失；防偽性能好，不易偽造或被盜； 隨身攜帶0， 隨時(shí)隨地可用；價(jià)格低廉、易用性高、安全保密等諸多優(yōu)點(diǎn)。下面分別介紹系統(tǒng)中用到的生物特征識(shí)別技術(shù)。