人臉識別、虹膜識別、指靜脈識別……從前,只是出現(xiàn)在科幻電影中的這些炫目科技,已經(jīng)逐漸走入了我們的生活,并改變著我們的生活。
何為生物識別
生物識別技術(shù)主要是通過可測量的身體或行為等生物特征進(jìn)行身份認(rèn)証的一種技術(shù)﹔而生物特征是指唯一的可以測量或可自動識別和驗証的生理特征或行為方式。
生物識別技術(shù)專家、國家生物特征識別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會委員、北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授、副院長李文新指出,生物特征分為身體特征和行為特征兩類。身體特征包括:指紋、手的靜脈血管,掌型、視網(wǎng)膜、虹膜、人體氣味、臉型、骨骼和DNA等﹔行為特征包括:簽名、語音、行走步態(tài)等。
人類的生物特征通常具有唯一性、可以測量或可自動識別和驗証、遺傳性或終身不變等特點,因此生物識別認(rèn)証技術(shù)較傳統(tǒng)認(rèn)証技術(shù)存在較大的優(yōu)勢。
性能PK
指紋識別:應(yīng)用最廣
指紋識別即指通過比較不同指紋的細(xì)節(jié)特征點來進(jìn)行鑒別。由于每個人的指紋不同,就是同一人的十指之間,指紋也有明顯區(qū)別,因此指紋可用于身份鑒定。
我們二代身份証應(yīng)用的指紋識別技術(shù)它的優(yōu)勢就是應(yīng)用比較方便,應(yīng)用時間長,認(rèn)知度高,但就像很多大片裡的情節(jié)一樣,指紋是一種很容易被竊取和復(fù)制的特征,安全性較低。此外,指紋特征的穩(wěn)定性較差,脫皮、表皮繭子,干濕狀態(tài)都會影響指紋的應(yīng)用,二代身份証採集過程中像農(nóng)民、工人等群體會出現(xiàn)大量無法採集的問題,由于指紋到處能留下痕跡,對公安刑偵較為有利,但由于容易復(fù)制,也為反刑偵帶來了便利。
人臉識別:方便採集
人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭採集含有人臉的圖像或視頻流,并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,進(jìn)而對檢測到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù),包括人臉圖像採集、人臉定位、人臉識別預(yù)處理、記憶存儲和比對辨識,達(dá)到識別不同人身份的目的。
李文新指出,人臉技術(shù)是目前受關(guān)注比較多的生物識別技術(shù),是一種方便採集的特征,但由于人臉是叁維的,受光線、表情、胖瘦、毛發(fā),運(yùn)動影響很大,同時由于也是表面特征,容易被偽造復(fù)制,用于做身份識別、刑偵時穩(wěn)定性及安全性較低,如果技術(shù)有所突破,在公眾安全等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
虹膜識別:比較精確
虹膜技術(shù)是利用人眼睛虹膜的紋理特征的一種識別技術(shù)。虹膜是人眼中瞳孔內(nèi)的織物狀各色環(huán)狀物,每一個虹膜都包含一個獨一無二的基于像冠、水晶體、細(xì)絲、斑點、結(jié)構(gòu)、凹點、射線、皺紋和條紋等特征的結(jié)構(gòu),據(jù)稱,沒有任何兩個虹膜是一樣的。
李文新認(rèn)為,虹膜識別從技術(shù)指標(biāo)上來說是比較精確的一種,但在使用上需要通過紅外光或可見光照射眼睛取得圖像,使用者配合程度低,有較高的心理排斥性,因此不適用于身份証這樣的大人群應(yīng)用。此外,目前市場上出現(xiàn)的美瞳等產(chǎn)品能改變虹膜的特征,比較容易復(fù)制。
據(jù)了解,虹膜識別技術(shù),目前已經(jīng)在我國煤礦工人考勤、監(jiān)獄犯人管理、銀行金庫門禁、邊境安檢通關(guān)、軍隊安保系統(tǒng)、考生身份驗証等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。
指靜脈識別:安全性高
指靜脈識別技術(shù)是一種新的生物特征識別技術(shù),它利用手指內(nèi)的靜脈分布圖像來進(jìn)行身份識別。
醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)用近紅外線照射手指時,靜脈中流動的血紅蛋白會吸收近紅外線從而形成血管的影像,通過傳感器可以獲取手指靜脈的圖像,并經(jīng)算法處理形成特定的指靜脈特征模板。經(jīng)過醫(yī)學(xué)的驗証,每個人的手指靜脈血管影像都不一樣,形成的模板是一種獨特的生物特征,可用于進(jìn)行身份的識別。
李文新介紹,指靜脈識別技術(shù)區(qū)別于指紋虹膜、人臉等其它生物識別技術(shù),在于其生物特征載體靜脈血管位于手指內(nèi)部,除非是復(fù)制一根活體手指,否則流動的血液形成的血管圖像通過普通的技術(shù)手段很難獲取及被復(fù)制,是非表皮特征、非接觸技術(shù)、安全、高效、方便的。
專注于指靜脈識別技術(shù)研發(fā)的燕南科技董事長李向明告訴科技日報記者,在當(dāng)今眾多生物識別技術(shù)中,指靜脈技術(shù)是安全級別及技術(shù)指標(biāo)是最高的,使用習(xí)慣和指紋類似,其廣泛的應(yīng)用及在大部分領(lǐng)域補(bǔ)充或替代指紋技術(shù),將是未來身份識別的趨勢。
未來展望
“身體密碼”將改變我們的生活
指紋、面容、虹膜……我們的身體密碼在未來將帶給生活許多改變。
隨著生物識別技術(shù)的不斷發(fā)展,鑰匙、密碼或許已無必要存在,隻要你給一個眼神,家門就能為你打開﹔去銀行取款,無需帶卡,刷臉即可,也不必?fù)?dān)心賬號被盜﹔家中來了陌生人,視頻監(jiān)控會立即發(fā)出報警聲﹔網(wǎng)上購物,隻要看一下攝像頭,就能實現(xiàn)資金的支付和流動﹔登陸社交網(wǎng)絡(luò),可以瞬間找出同一張臉出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)好友圈中的所有照片﹔超市老板根據(jù)人臉分析結(jié)果,就能統(tǒng)計當(dāng)天光顧的客戶數(shù)量和年齡分布,用以分析銷售情況,廣告商也能據(jù)此提供更為精準(zhǔn)的定向廣告﹔想要進(jìn)行盜竊等犯罪活動的人也得好好掂量掂量,不存在偽造身份的可能,還有無處不在的攝像頭能快速“揪出”壞分子……
生物識別技術(shù)今年最熱的當(dāng)屬指紋識別和人臉識別這兩個。指紋識別隨著指紋鎖與指紋支付等的展開而重卷市場,人臉識別當(dāng)前比較被看好的生物識別技術(shù),并且在技術(shù)和市場是當(dāng)下比較合適的一種。今年指紋支付的應(yīng)用才剛剛開始,就有相關(guān)人士透露,下一步將用人臉識別取代指紋識別,可見人臉識別技術(shù)的前景十分。
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人臉識別市場預(yù)測
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全球市場對生物識別產(chǎn)品的需求在2010年將達(dá)到71億美元;未來五年,生物識別設(shè)備的綜合性年增長率將達(dá)到21.3%。
而另據(jù)國際生物識別集團(tuán)(IBG)最新權(quán)威報告《生物識別市場與產(chǎn)業(yè)報告2009-2014》顯示,在各種生物特征識別技術(shù)中,自動指紋識別系統(tǒng)(AFIS)和實時掃描所占份額最大,為38.3%;指紋識別占到28.4%,而自動指紋識別系統(tǒng)(AFIS)和實時掃描,是指在公安、刑偵、機(jī)場、安檢等行業(yè)應(yīng)用的指紋識別系統(tǒng),是較其他指紋識別的民用市場。
除此之外,人臉識別占到11.4%,虹膜識別、語音識別、靜脈識別和掌形識別各占8.0%、3.0%、2.4%和1.8%。而據(jù)了解,目前中國國內(nèi)人臉識別占比達(dá)18%,相對而言,指紋識別占比由之前的98%下降到82%,以上數(shù)據(jù)充分顯示,人臉識別的強(qiáng)大發(fā)展?jié)摿?,且目前已有取代指紋識別市場的發(fā)展趨勢。
人臉識別未來發(fā)展分析
◆門禁領(lǐng)域應(yīng)用仍然是最大市場
生物識別最開始應(yīng)用就是在門禁領(lǐng)域,同時,門禁也是人臉識別技術(shù)應(yīng)用最為成熟的一個領(lǐng)域,門禁行業(yè)依靠生物識別技術(shù)的成為行業(yè)發(fā)展突破點,人臉識別在門禁行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展正到了實質(zhì)應(yīng)用的最佳階段。
在巨大的市場發(fā)展形勢面前,將人臉識別產(chǎn)品嵌入到門禁控制系統(tǒng)中的新一代門禁控制產(chǎn)品正隨著前些年的鋪墊而日趨成熟。為了謀求門禁系統(tǒng)的智能化發(fā)展和趕上門禁市場飛速發(fā)展的列車,國內(nèi)擁有人臉識別技術(shù)核心算法的企業(yè)整裝待發(fā),謀求爆破式發(fā)展。而與此同時,眾多門禁企業(yè)也正引入“人臉”為門禁市場開辟藍(lán)海。目前人臉識別門禁系統(tǒng)仍主要應(yīng)用于對安全需求較高的場所,如監(jiān)獄門禁、銀行金庫等。
◆人臉識別植入視頻監(jiān)控有難點
隨著人臉識別技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,將人臉識別技術(shù)將實現(xiàn)與數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)一步融合,將成為人臉識別技術(shù)的另外一大應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,僅在中國大陸,在未來三年內(nèi)有望形成年銷售額過百億,并在未來十年內(nèi)則有望形成年銷售額過千億的市場規(guī)模。
人臉識別分為辯識(identification)、驗證(verification)、監(jiān)視目標(biāo)人識別(watchlist)三類。辯識是通過未知人的人臉圖像與數(shù)據(jù)庫內(nèi)已知身份的人臉圖像進(jìn)行比對來確定未知人身份的過程,是一對多的人臉識別;驗證是通過當(dāng)前被識別人的人臉圖像與數(shù)據(jù)庫中被識別人所聲明身份的人臉圖像的比對來驗證被識別人所聲明身份對或錯的過程,屬于一對一的人臉識別;監(jiān)視目標(biāo)人識別,是對于一個未知身份的待測樣本,人臉識別系統(tǒng)探測其是否在監(jiān)視名單上,屬于一對多的人臉識別。
在識別中,監(jiān)視目標(biāo)人識別是最難的,主要原因在于非主動性的識別方式和場景的差異性,姿態(tài)、光照以及年齡、人臉分辨率等方面的變化嚴(yán)重地影響了人臉識別率。許多研究單位一直在研究如何將人臉識別技術(shù)應(yīng)用到監(jiān)控中。在當(dāng)前的條件下,首先應(yīng)該考慮的仍然是拍攝到好的人臉圖像。除算法方面的努力外,從系統(tǒng)應(yīng)用本身來看,主要需要解決如下的問題:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題、人臉分辨率問題、姿態(tài)問題、光照問題和年齡問題。
◆人臉考勤逐步取代指紋考勤
人臉識別考勤,通過對人臉一些獨一無二的特征識別對驗進(jìn)行考勤,目前技術(shù)層面已突破晝夜光的影響,能在自然狀態(tài)下達(dá)到快速識別。目前,人臉識別考勤產(chǎn)品在市場上尚處于一種起步發(fā)展的狀態(tài),但人臉識別考勤技術(shù)的優(yōu)勢已尚無其他同類產(chǎn)品超過。人臉識別考勤徹底杜絕了代打卡考勤的發(fā)生,消除了指紋考勤接觸使用的尷尬情況,非接觸,直觀,友好,適用性非常廣泛。如今隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的降低,人臉考勤逐步展露出了取代指紋考勤的趨勢。
人臉識別考勤機(jī)工作原理
據(jù)艾瑞分析,目前所有的考勤模式中所占有的市場份額和消費需求的分析來看,人臉識別的在線考勤的市場需求量占據(jù)60%以上。

隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,全球人臉識別的應(yīng)用正逐漸擴(kuò)大,行業(yè)發(fā)展也進(jìn)入細(xì)分化階段。
自助服務(wù)。如銀行的自動提款機(jī),如果用戶卡片和密碼被盜,就會被他人冒取現(xiàn)金;如果同時應(yīng)用人臉識別,就會避免這種情況的發(fā)生。
公共交通GPS全程監(jiān)控。在車內(nèi)安裝的一卡通智能報班審核系統(tǒng)會對駕駛員進(jìn)行人臉識別,從而對駕駛員和車輛進(jìn)行審核,通過審核后的信息將傳送至調(diào)度室,與發(fā)車前的人臉識別進(jìn)行核對,禁止駕駛員隨意更換。
其它:利用人臉識別進(jìn)行手機(jī)解鎖及電腦登陸認(rèn)證;一些廣告公司把人臉識別技術(shù)應(yīng)用在戶外廣告上進(jìn)行人流量統(tǒng)計;社保系統(tǒng)紛紛啟用人臉識別技術(shù),規(guī)范領(lǐng)取人資格,機(jī)場利用人臉識別技術(shù)進(jìn)行安檢等等。
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