虹膜識(shí)別:筑起眼睛里的安全線

2019-07-08 來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)

第一次到浙江寧波海曙區(qū)辦理社保卡業(yè)務(wù)的人,總是不由得被一個(gè)閃著紅光的小小儀器所吸引。


與面部拍照不同,銀行柜員不再要求顧客露出正臉面向攝像頭,而是讓他們仔細(xì)看一眼閃著紅點(diǎn)的儀器。這里,采集的是生物識(shí)別信息更精準(zhǔn)的虹膜圖像。


去年12月,鄞州銀行作為海曙區(qū)社??I(yè)務(wù)試點(diǎn)銀行率先落地虹膜認(rèn)證接入,其14個(gè)社??ń?jīng)辦網(wǎng)點(diǎn)臨柜都接入虹膜認(rèn)證設(shè)備,用于日常社??I(yè)務(wù)辦理。


“生物識(shí)別是智能化時(shí)代的身份入口,指紋、人臉和虹膜等,為智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)、智能服務(wù)、智能安防等提供了自動(dòng)精準(zhǔn)的身份標(biāo)識(shí)。而虹膜識(shí)別是其中識(shí)別精度最高的技術(shù)之一?!痹诮照匍_的“智能虹膜圖像識(shí)別與鑒定學(xué)術(shù)研討會(huì)”上,公安部一所全國(guó)安防人體生物特征識(shí)別應(yīng)用分技委秘書長(zhǎng)、研究員侯鴻川說(shuō)。


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該研討會(huì)由中國(guó)人民公安大學(xué)和北京中科虹霸科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱中科虹霸)聯(lián)合舉辦,會(huì)上雙方宣布成立“智能虹膜圖像識(shí)別與鑒定聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”,提供虹膜圖像識(shí)別與檢驗(yàn)鑒定,建立各類前沿科學(xué)技術(shù)教學(xué)與科研基地,進(jìn)一步推動(dòng)虹膜技術(shù)在公安系統(tǒng)落地應(yīng)用。


只要看一眼


實(shí)際上,虹膜識(shí)別和安防領(lǐng)域的合作早已開始,且成果顯著。


北京市公安局警務(wù)保障部周千里表示,中科虹霸攜手公安系統(tǒng),通過(guò)建立違法犯罪人員虹膜圖像信息統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù),建設(shè)虹膜識(shí)別云服務(wù)平臺(tái),為公安各業(yè)務(wù)領(lǐng)域提供了虹膜的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。目前,該平臺(tái)已建立2000萬(wàn)人口容量的虹膜數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)與部級(jí)平臺(tái)核查比對(duì)服務(wù)。


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現(xiàn)在,在地鐵、車站等公共場(chǎng)所,警務(wù)執(zhí)法人員不但能通過(guò)身份證和人臉圖像進(jìn)行可疑人員身份核查,甚至只需要看一眼,數(shù)秒鐘就能比對(duì)更精準(zhǔn)的虹膜信息。


自上世紀(jì)60年代以來(lái),指紋、人臉、聲紋、靜脈,甚至虹膜等身份認(rèn)證技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn)。但這些身份認(rèn)證技術(shù)各有優(yōu)劣。


以目前廣泛使用的指紋認(rèn)證為例,侯鴻川提到,隨著不斷研究發(fā)展,該技術(shù)成熟穩(wěn)定,具有社會(huì)接受基礎(chǔ),且數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)條件好,但是有殘留、可仿造,無(wú)法有效預(yù)防假體攻擊。


而虹膜是人體最獨(dú)特的結(jié)構(gòu)之一,自胎兒階段形成后直至死亡終生不變,具有極強(qiáng)的唯一性和穩(wěn)定性?!芭c指紋、人臉等生物特征相比,虹膜具有識(shí)別準(zhǔn)確度更高、極難偽造等優(yōu)點(diǎn)。”中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員孫哲南在研討會(huì)上說(shuō)。


虹膜位于人眼瞳孔和鞏膜間的圓環(huán)狀部分,在紅外光下,會(huì)呈現(xiàn)出豐富的細(xì)節(jié),被認(rèn)為是除DNA外“最可靠的生物特征”?!昂缒さ奶卣鼽c(diǎn)數(shù)量很多,達(dá)到200個(gè)以上?!焙铠櫞ㄕf(shuō)。


“虹膜識(shí)別能進(jìn)一步提升安全性和可靠性,無(wú)論是國(guó)家安全層面,還是在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,虹膜識(shí)別都有廣闊的應(yīng)用前景?!敝锌坪绨钥偨?jīng)理馬力告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。


海曙區(qū)社??I(yè)務(wù)使用的虹膜識(shí)別設(shè)備,正是來(lái)自中科虹霸。



技術(shù)落地,要“瞄著打”



上世紀(jì)90年代末,中國(guó)科學(xué)院院士譚鐵牛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),攻克了虹膜識(shí)別從理論到應(yīng)用的眾多難題,在1999年研制出國(guó)內(nèi)第一套擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的虹膜圖像采集系統(tǒng)。


馬力正是譚鐵牛的學(xué)生,也是我國(guó)第一位以虹膜識(shí)別為研究方向的博士。2009年,馬力帶著團(tuán)隊(duì)走上產(chǎn)業(yè)化道路,建立了中科院自動(dòng)化所持股的中科虹霸。


發(fā)展至今,中科虹霸已成為國(guó)際上少數(shù)幾家擁有虹膜識(shí)別核心技術(shù)專利的企業(yè)之一,也是國(guó)內(nèi)唯一掌握完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)虹膜識(shí)別技術(shù)的企業(yè)。


“要推動(dòng)虹膜技術(shù)落地,需要找準(zhǔn)立足點(diǎn),找到合適的應(yīng)用場(chǎng)景,要‘瞄著打’?!瘪R力說(shuō),因此,中科虹霸成立伊始,就瞄準(zhǔn)了煤礦這個(gè)“寶庫(kù)”。


人員身份認(rèn)證是煤礦人員監(jiān)管體系中最重要和核心的部分,但由于工作環(huán)境特殊,人臉和指紋識(shí)別難以起作用,而煤礦企業(yè)多采用簽到、礦燈號(hào)、IC卡、射頻卡等傳統(tǒng)監(jiān)管方式,無(wú)法從根本上解決入井作業(yè)人數(shù)不確定、入井人員與登記人員不一致等問(wèn)題。


基于此,中科虹霸搭建了礦山人員虹膜識(shí)別安全管理監(jiān)測(cè)平臺(tái),以新一代虹膜生物識(shí)別技術(shù)為核心,將其與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)集成為一體,對(duì)煤礦人員進(jìn)行準(zhǔn)確的身份認(rèn)證識(shí)別,提高了煤礦企業(yè)的管理水平和效率。



“明日之星”如何名副其實(shí)



與指紋和人臉識(shí)別等已頗為成熟的領(lǐng)域相比,虹膜識(shí)別雖號(hào)稱“明日之星”,但仍面臨一些挑戰(zhàn)。用戶體驗(yàn)直接影響了虹膜識(shí)別技術(shù)的推廣。例如,虹膜信息采集需要借助紅外光,雖然這些閃光不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害,但卻可能引起用戶的“不適”。而且,一只小小的“美瞳”,也可能對(duì)虹膜識(shí)別算法產(chǎn)生干擾。


同時(shí),周千里提到,虹膜采集識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用涉及多個(gè)環(huán)節(jié),每一環(huán)節(jié)如果沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的約束,易形成“系統(tǒng)孤島”,因此虹膜數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置有待加速。


此外,如何推動(dòng)規(guī)模虹膜數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè),加速各行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)成型,也是馬力一直在思考的問(wèn)題。


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IKUSBE30專用虹膜采集設(shè)備


5G時(shí)代到來(lái),在對(duì)虹膜識(shí)別提出更高要求的同時(shí),也提供了前所未有的機(jī)遇。馬力指出,虹膜識(shí)別技術(shù)應(yīng)借助傳感器、光學(xué)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,向微型化、移動(dòng)式、多模態(tài)和高通量方向轉(zhuǎn)變。“特別是將人臉、指紋、虹膜等多種生物識(shí)別特征相融合,能極大提升識(shí)別準(zhǔn)確性。”他說(shuō)。


我國(guó)虹膜識(shí)別發(fā)展“雖緩卻穩(wěn)”。目前,礦山人員虹膜識(shí)別安全管理監(jiān)測(cè)平臺(tái)已經(jīng)應(yīng)用于300多家礦山企業(yè),每天約100萬(wàn)礦山工人使用,進(jìn)行20多億次的虹膜比對(duì)。


馬力相信,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,虹膜識(shí)別能在安全、金融等領(lǐng)域迸發(fā)出更大能量。





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