在今年3月巴塞羅那舉辦的世界移動(dòng)大會(huì)上，富士通發(fā)布了一款具有虹膜識(shí)別功能的手機(jī)，可以掃描用戶的眼部特征并用來(lái)解鎖屏幕等功能，技術(shù)非常前衛(wèi)。

　　今天，我們就來(lái)介紹這種更為安全的識(shí)別系統(tǒng)---虹膜識(shí)別技術(shù)。

　　虹膜識(shí)別，安全的生物識(shí)別技術(shù)

　　人的眼睛結(jié)構(gòu)由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，約占眼睛總面積的65%。外觀上看，虹膜是一種在眼睛中瞳孔內(nèi)的織物狀的各色環(huán)狀物，每一個(gè)虹膜都包含一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的基于像冠狀、水晶體、細(xì)絲、斑點(diǎn)、凹點(diǎn)、射線、皺紋和條紋等特征的結(jié)構(gòu)。

　　高度的獨(dú)特性、穩(wěn)定性及不可更改的特點(diǎn)，是虹膜可作為身份識(shí)別的基礎(chǔ)。

　　虹膜具有以下特性：

　　1.唯一性：生理學(xué)研究表明，虹膜紋理的細(xì)節(jié)特征是由胚胎發(fā)育環(huán)境的隨機(jī)因素決定的，這種紋理細(xì)節(jié)的隨機(jī)分布特性為虹膜的唯一性奠定了生理基礎(chǔ)。研究表明，即使雙胞胎、同一人左右眼的虹膜圖像之間也具有顯著的差異，自然界不可能出現(xiàn)完全相同的兩個(gè)虹膜。

　　2.穩(wěn)定性：虹膜從嬰兒胚胎期的第三個(gè)月前開(kāi)始發(fā)育，到第8個(gè)月虹膜的主要紋理結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成。同時(shí)，由于角膜的保護(hù)作用，發(fā)育完全的虹膜不易受到外界的傷害。因此，由外部物理接觸而導(dǎo)致虹膜改變的概率十分小。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，除非經(jīng)歷危及眼睛的外科手術(shù)，虹膜紋理幾乎終生不變。

　　3.防偽性好：清晰虹膜紋理的獲取需要專門(mén)的虹膜圖像采集裝置和用戶的配合，所以一般情況下（相對(duì)于指紋和人臉）很難盜取其他人的虹膜圖像。此外，眼睛也具有很多優(yōu)良的光學(xué)和生理特性可用于活體虹膜檢測(cè)。

　　4.非接觸性：虹膜是一個(gè)外部可見(jiàn)的內(nèi)部器官，相對(duì)于指紋等需要接觸采集的生物特征更加衛(wèi)生、方便。這一點(diǎn)與指紋、臉像等人體外部器官有很大的區(qū)別：通過(guò)非接觸（甚至遠(yuǎn)距離）的采集裝置就能獲取合格的虹膜圖像。這在實(shí)際的應(yīng)用中非常重要。

　　虹膜識(shí)別就是基于虹膜的特點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的一種生物識(shí)別技術(shù)，1885年，Alphonse Bertillon將利用生物特征識(shí)別個(gè)體的思路應(yīng)用在巴黎的刑事監(jiān)獄中，當(dāng)時(shí)所用的生物特征包括：耳朵的大小、腳的長(zhǎng)度、虹膜等。1987年，眼科專家 Aran Safir和Leonard Flom首次提出利用虹膜圖像進(jìn)行自動(dòng)虹膜識(shí)別的概念，到1991年，美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的Johnson實(shí)現(xiàn)了一個(gè)自動(dòng)虹膜識(shí)別系統(tǒng)。

　　虹膜識(shí)別的流程

　　可簡(jiǎn)單分為虹膜圖像獲取、圖像預(yù)處理、特征提取與編碼、特征匹配與識(shí)別。由于虹膜在紅外條件下能呈現(xiàn)出良好的紋理，因此拍攝所需的攝像頭需要能具備紅外拍攝的條件。

　　1.虹膜圖像獲取

　　虹膜圖像的獲取是虹膜識(shí)別的第一步。虹膜直徑約十幾毫米，不同人種的虹膜顏色有著很大的差別，黃種人的虹膜多為深褐色，紋理不明顯，必須采用專門(mén)的虹膜圖像采集裝置才可拍攝出紋理豐富的虹膜圖像。

　　2.虹膜圖像的預(yù)處理

　　主要有虹膜定位、虹膜歸一化和虹膜圖像增強(qiáng)。

　　●虹膜定位：是整個(gè)虹膜識(shí)別過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)，虹膜定位就是準(zhǔn)確的確定虹膜的內(nèi)邊界和外邊界，保證每次進(jìn)行特征提取的虹膜區(qū)域不存在較大偏差，定位的速度和準(zhǔn)確性決定了整個(gè)虹膜系統(tǒng)是否實(shí)用可行。

　　●虹膜歸一化：為便于比較，一般虹膜識(shí)別系統(tǒng)都要對(duì)虹膜進(jìn)行歸一化處理，其目的是將每幅原始圖像調(diào)整到相同的尺寸和對(duì)應(yīng)的位置，從而消除平移、縮放和旋轉(zhuǎn)對(duì)虹膜識(shí)別的影響。

　　●虹膜圖像增強(qiáng)：如果采集到的用于虹膜識(shí)別的圖像模糊不清晰，將會(huì)極大地影響虹膜識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別性能，通常利用基于重建的超分辨率方法改善虹膜圖像。

　　3.虹膜特征提取及編碼

　　依靠相應(yīng)的算法對(duì)虹膜圖像中獨(dú)特的細(xì)節(jié)特征進(jìn)行提取，并采取適當(dāng)?shù)奶卣饔涗浄椒ǎ源藰?gòu)成虹膜編碼，最后形成特征模板或者模式模型，這一環(huán)節(jié)的結(jié)果直接關(guān)系到虹膜識(shí)別的準(zhǔn)確率。

　　4.匹配與識(shí)別

　　虹膜識(shí)別是一個(gè)典型的模式匹配問(wèn)題，即將采集圖像的特征與數(shù)據(jù)庫(kù)中的虹膜圖像特征模板進(jìn)行比對(duì)，判斷兩個(gè)虹膜是否屬于同一類(lèi)。虹膜識(shí)別系統(tǒng)的匹配過(guò)程可分為識(shí)別和認(rèn)證兩種形式。

　　識(shí)別是把待識(shí)別特征與存儲(chǔ)的所有特征模板進(jìn)行比對(duì)，從多個(gè)類(lèi)中找出待識(shí)別模式，是一對(duì)多的比較問(wèn)題。

　　認(rèn)證是把待識(shí)別特征與用戶聲明的身份模板進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果判斷是否屬于同一模式，完成一對(duì)一的比較。認(rèn)證相對(duì)于識(shí)別來(lái)說(shuō)范圍要小得多，速度要快得多。

　　虹膜識(shí)別模組，舜宇已有成熟方案

　　一套完備的虹膜識(shí)別系統(tǒng)，除了算法之外，還有虹膜識(shí)別采集設(shè)備---虹膜識(shí)別模組。舜宇光電已研發(fā)出多套方案，全部可適用于手機(jī)。

　　虹膜識(shí)別應(yīng)用廣泛，手機(jī)搭配虹膜識(shí)別，指日可待

　　虹膜識(shí)別因其唯一性、穩(wěn)定性、擁有大量信息、識(shí)別時(shí)不接觸等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用與移動(dòng)支付及身份認(rèn)證。相比于傳統(tǒng)的支付手段，基于虹膜識(shí)別的移動(dòng)支付充分發(fā)揮了其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。將虹膜識(shí)別技術(shù)與移動(dòng)設(shè)備結(jié)合，將會(huì)時(shí)使虹膜識(shí)別設(shè)備的小型化，從而更好的擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。用戶只需擁有具備紅膜識(shí)別功能移動(dòng)設(shè)備，將自己的虹膜信息注冊(cè)之后并上傳云端后，銀行、社保、醫(yī)療、教育等相關(guān)部門(mén)便會(huì)建立其個(gè)人身份的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣可以解決在移動(dòng)商務(wù)和日常支付中不可預(yù)知的諸多安全和個(gè)人認(rèn)證問(wèn)題，同時(shí)為更廣泛的移動(dòng)商務(wù)提供更高效和精準(zhǔn)的身份認(rèn)證。

　　隨著智能終端快速普及，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，移動(dòng)支付單筆業(yè)務(wù)交易金額不斷上升，移動(dòng)支付系統(tǒng)安全是制約移動(dòng)支付發(fā)展的核心問(wèn)題和主要瓶頸之一，電子商務(wù)的正常運(yùn)行必須依賴計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；然而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)具有的自由開(kāi)放就不可避免地使支付行為面臨著各種各樣的安全隱患與威脅。虹膜識(shí)別技術(shù)，由于其在采集、精確度等方面獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，必然會(huì)成為未來(lái)社會(huì)的主流生物認(rèn)證技術(shù)。與智能手機(jī)的結(jié)合，將在個(gè)人移動(dòng)安全支付方面發(fā)揮巨大作用，其應(yīng)用趨勢(shì)，已經(jīng)逐漸開(kāi)始顯現(xiàn)出來(lái)。