中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所自主研發(fā)的虹膜識(shí)別技術(shù)已在煤礦中投入使用。
只要輕輕一掃孩子的眼睛，設(shè)備便可以進(jìn)行虹膜識(shí)別，將信息錄入系統(tǒng)。如果孩子不慎走失，依據(jù)虹膜信息，有助于找回失蹤兒童。
如今，虹膜識(shí)別技術(shù)開始應(yīng)用于兒童保護(hù)領(lǐng)域。目前，我國(guó)已有部分省市著手為兒童錄入虹膜信息，并建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以提高失蹤兒童被找回的幾率。
此前，虹膜識(shí)別技術(shù)已成功應(yīng)用于礦山、金融、移動(dòng)通信等多個(gè)領(lǐng)域，在身份識(shí)別方面發(fā)揮著非常重要的作用。通過“刷眼”確認(rèn)身份正被越來(lái)越多的人接受和認(rèn)可。
相比指紋識(shí)別和人臉識(shí)別，虹膜識(shí)別更為精準(zhǔn)，誤識(shí)率可低至百萬(wàn)分之一
眼睛常常被形容為心靈的窗戶，其實(shí)它也是身份的標(biāo)識(shí)。通過眼睛中的虹膜，我們可以快速準(zhǔn)確地完成對(duì)身份的識(shí)別及認(rèn)定。
中國(guó)科學(xué)院院士譚鐵牛說(shuō)：“虹膜是位于人眼表面黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，包含很多相互交錯(cuò)的斑點(diǎn)、細(xì)絲、冠狀、條紋、隱窩等細(xì)節(jié)特征。每個(gè)人都有獨(dú)一無(wú)二的虹膜紋理，即使同一個(gè)人的左右眼或同卵雙胞胎，其虹膜紋理也有顯著差異。虹膜識(shí)別技術(shù)正是通過對(duì)比虹膜圖像特征之間的相似性來(lái)確定人的身份。”
相較于生物識(shí)別技術(shù)中的指紋識(shí)別和人臉識(shí)別，虹膜識(shí)別起步較晚。然而，各類公開的對(duì)比測(cè)試和實(shí)際應(yīng)用均表明，它是目前最為精準(zhǔn)的生物特征識(shí)別技術(shù)。
首先，虹膜具有極強(qiáng)的唯一性和穩(wěn)定性。科學(xué)研究表明，虹膜是人體中最獨(dú)特的結(jié)構(gòu)之一，自胎兒發(fā)育階段形成后終生不變，且不因外部干擾而磨損變化。
“其次，虹膜是比人臉和指紋更可靠、更難偽造的生物特征。比如，指紋比較容易磨損和破壞，人臉識(shí)別會(huì)存在雙胞胎難分辨的問題。即使同一個(gè)人，隨著年齡變化，容貌也會(huì)發(fā)生改變。而且，整容、不同光照下的表情、姿態(tài)等也都會(huì)影響識(shí)別效果”，譚鐵牛說(shuō)，“而虹膜要想偽造和改變，難度就大多了。虹膜是外部可見的，但同時(shí)又屬于內(nèi)部組織，位于角膜后面。要改變虹膜外觀，就要冒失明的危險(xiǎn)。”
原公安部物證鑒定中心主任、中國(guó)工程院院士劉耀說(shuō)：“通過虹膜識(shí)別，生理特征極為相似的同卵雙胞胎也能在1秒內(nèi)進(jìn)行區(qū)分。相較于指紋識(shí)別和人臉識(shí)別，虹膜識(shí)別更為精準(zhǔn)，誤識(shí)率可低至百萬(wàn)分之一。”
不過，要將虹膜識(shí)別做到好用和便捷，并不容易。
譚鐵牛說(shuō)：“為了舒適性，在拍攝時(shí)又不能要求對(duì)方扒大眼睛并一直盯著攝像頭。在這種情況下，如何方便快捷地獲取虹膜圖像就成了難題。還有，采集到的虹膜是不是來(lái)自活體?會(huì)不會(huì)來(lái)自玻璃眼球、照片等?這些都是需要解決的問題。”
中國(guó)建有目前在國(guó)際上使用最廣泛的虹膜圖像數(shù)據(jù)庫(kù)
中國(guó)虹膜識(shí)別研究開始于1998年底。那一年，譚鐵牛放棄了英國(guó)雷丁大學(xué)終身教職，回到中科院自動(dòng)化研究所組建虹膜識(shí)別團(tuán)隊(duì)。但由于自主研發(fā)虹膜圖像獲取裝置的技術(shù)門檻高，研究開展一度受阻。直到2000年，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出虹膜識(shí)別核心算法和原型系統(tǒng)，才擁有了國(guó)內(nèi)第一套虹膜識(shí)別的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
譚鐵牛說(shuō)，虹膜識(shí)別主要涉及四大關(guān)鍵技術(shù)：一是虹膜成像技術(shù)，解決虹膜圖像的有無(wú)問題;二是活體判別技術(shù)，解決虹膜圖像的真假問題;三是質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)，解決虹膜圖像質(zhì)量好壞問題;四是特征表達(dá)技術(shù)，解決虹膜圖像的主體問題。“僅虹膜成像這一項(xiàng)技術(shù)，我們就花費(fèi)了很多精力和時(shí)間去攻克。”
譚鐵牛對(duì)當(dāng)年的情況記憶猶新：“當(dāng)時(shí)，國(guó)外機(jī)構(gòu)不出售給我們虹膜采集設(shè)備。連獲取一些虹膜圖像供研究用，也做不到。所以，關(guān)鍵核心技術(shù)真的是要不來(lái)、買不來(lái)、討不來(lái)的，我們必須靠自己，一切從零開始。”
此后經(jīng)過多年努力，譚鐵牛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從虹膜的采集、識(shí)別、活體檢測(cè)等方面逐一攻克技術(shù)難關(guān)，打破了國(guó)際上的虹膜識(shí)別技術(shù)壟斷，從被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)虹膜識(shí)別從無(wú)到有、從基礎(chǔ)研究走向?qū)嶋H應(yīng)用的跨越式發(fā)展。
譚鐵牛說(shuō)：“如今，在虹膜圖像獲取方面，我們已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)從單目到雙目的圖像獲取，實(shí)現(xiàn)由近及遠(yuǎn)的圖像獲取，以及從固定到移動(dòng)狀態(tài)的圖像獲取。”
據(jù)介紹，譚鐵牛研究團(tuán)隊(duì)自主建設(shè)的CASIA虹膜圖像數(shù)據(jù)庫(kù)是目前在國(guó)際上使用最廣泛的虹膜圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，有來(lái)自180個(gè)國(guó)家的2萬(wàn)多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)申請(qǐng)使用。研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際期刊發(fā)表論文120多篇，其中包括6篇《IEEE模式分析與機(jī)器智能匯刊》(PAMI)長(zhǎng)文。
譚鐵牛說(shuō)：“現(xiàn)在我們的技術(shù)可以授權(quán)到國(guó)外去了，也應(yīng)用到國(guó)外去了，很多國(guó)家申請(qǐng)使用我們的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)，我們擁有了主動(dòng)權(quán)。這充分說(shuō)明，只有掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，才能掌握科技發(fā)展主動(dòng)權(quán)。”
無(wú)論是在國(guó)家安全層面，還是在行業(yè)級(jí)應(yīng)用層面，虹膜識(shí)別技術(shù)都有廣闊的應(yīng)用前景
在虹膜識(shí)別技術(shù)不斷進(jìn)步的同時(shí)，它的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用也在持續(xù)推進(jìn)。
在印度、墨西哥、阿聯(lián)酋等國(guó)家，尤其是在國(guó)土安全、反恐防暴、社會(huì)安全等高安全需求場(chǎng)景，虹膜識(shí)別早已廣泛使用。
根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu) Transparency Market Research 的預(yù)計(jì)，全球生物識(shí)別技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模將從2015年的112.4億美元，增長(zhǎng)至 2020年的233億美元。其中虹膜識(shí)別技術(shù)排在第二位，預(yù)計(jì)這一領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)以每年28.6%的速度增長(zhǎng)，到2020年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到24.5億美元。
在我國(guó)，虹膜識(shí)別憑借其超高的精確性，也已經(jīng)被應(yīng)用于公安、安防、礦山、金融等多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。
中科院自動(dòng)化研究所旗下企業(yè)中科虹霸總經(jīng)理馬力是譚鐵牛回國(guó)后培養(yǎng)的國(guó)內(nèi)虹膜識(shí)別領(lǐng)域第一個(gè)博士研究生。在他的印象中，中科院的虹膜識(shí)別技術(shù)最先應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的礦山領(lǐng)域。
馬力說(shuō)：“礦工的出入井核驗(yàn)是礦山管理當(dāng)中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。實(shí)行打卡容易出現(xiàn)互相替代的情況，上完班礦山工人們臉和手都黑乎乎的，依靠指紋和人臉也無(wú)法識(shí)別。于是，他們就想到了虹膜識(shí)別技術(shù)，并找到我們的研究團(tuán)隊(duì)。”
2007年，譚鐵牛團(tuán)隊(duì)的虹膜識(shí)別技術(shù)首先應(yīng)用于黑龍江龍煤集團(tuán)，此后在全國(guó)各大礦山推廣開來(lái)。
如今，通過產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，中科院自動(dòng)化所的虹膜識(shí)別技術(shù)成果轉(zhuǎn)化成效顯著。他們推出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的虹膜識(shí)別系列產(chǎn)品，并成功應(yīng)用于礦山安全生產(chǎn)、監(jiān)獄犯人管理、銀行金庫(kù)門禁、軍隊(duì)安保系統(tǒng)等領(lǐng)域，相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)已出口美國(guó)、印度、東南亞、中東、歐洲等國(guó)家和地區(qū)。
馬力說(shuō)：“目前，虹膜識(shí)別技術(shù)在印度應(yīng)用非常成功。印度現(xiàn)在已經(jīng)有超過12億人口完成虹膜信息采集，虹膜身份認(rèn)證很快將應(yīng)用到印度關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的眾多領(lǐng)域。”
譚鐵牛認(rèn)為，虹膜識(shí)別是未來(lái)身份認(rèn)證的發(fā)展方向。“無(wú)論是在國(guó)家安全的需求層面，還是在行業(yè)級(jí)的應(yīng)用需求層面，都有非常廣闊的應(yīng)用前景。”
同時(shí)，譚鐵牛也坦陳，目前虹膜識(shí)別技術(shù)如要在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，成為普通大眾習(xí)慣性使用的識(shí)別技術(shù)，還得在用戶體驗(yàn)和成本價(jià)格等方面進(jìn)行完善。
譚鐵牛說(shuō)：“比如，目前市面上很多虹膜識(shí)別設(shè)備為近距離虹膜識(shí)別產(chǎn)品，需要用戶主動(dòng)去配合設(shè)備才能完成圖像采集，相對(duì)于人臉識(shí)別，其用戶體驗(yàn)較差。同時(shí)，研發(fā)生產(chǎn)成本還有待進(jìn)一步降低。”
關(guān)鍵詞： 身份識(shí)別
