應(yīng)用最廣泛的4種生物識(shí)別技術(shù)大盤(pán)點(diǎn)

根據(jù)美國(guó)咨詢(xún)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，復(fù)合年均增速為15．7％。生物識(shí)別市場(chǎng)正處在快速增長(zhǎng)當(dāng)中。

隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，各種密碼認(rèn)證方式推陳出新，從“用戶(hù)名＋密碼”到“生物特征＋活體檢測(cè)”。生物識(shí)別技術(shù)是目前最為方便與安全的識(shí)別技術(shù)，根據(jù)美國(guó)咨詢(xún)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，復(fù)合年均增速為15．7％。生物識(shí)別市場(chǎng)正處在快速增長(zhǎng)當(dāng)中。

生物識(shí)別技術(shù)

所謂生物識(shí)別技術(shù)就是，通過(guò)計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，（如指紋、臉象、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。生物識(shí)別技術(shù)比傳統(tǒng)的身份鑒定方法更具安全、保密和方便性。

就生物識(shí)別本身來(lái)說(shuō)，可以分為指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、掌靜脈識(shí)別等。下面將其中應(yīng)用最廣泛的4種識(shí)別技術(shù)進(jìn)行比較介紹。

指紋識(shí)別

顧名思義，指紋識(shí)別就是通過(guò)識(shí)別手指紋路確認(rèn)身份。目前，指紋識(shí)別是使用最為廣泛的安全認(rèn)證方式，在公共場(chǎng)所，工作或者通關(guān)入境都可以選擇指紋認(rèn)證。

智能硬件興起之后，包括智能手機(jī)在內(nèi)的很多個(gè)人驗(yàn)證方式也都選擇了指紋識(shí)別。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，指紋識(shí)別主要分為三種：電容式、光學(xué)式和超聲波式。因?yàn)槌暡ㄊ阶R(shí)別技術(shù)不成熟，手機(jī)所搭載的指紋識(shí)別芯片大多數(shù)是電容式指紋傳感器。通過(guò)表層鏡面采集到指紋之后，對(duì)采集的指紋進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估，與指紋庫(kù)中的樣本進(jìn)行比對(duì)，最終確定信息。

指紋識(shí)別雖然應(yīng)用廣泛但是也存在一定的弊端，因?yàn)橛|摸式的驗(yàn)證方式對(duì)于環(huán)境要求非常高，對(duì)手指的濕度和清潔度都有要求，指紋磨損也會(huì)造成不能識(shí)別的后果；另外某些人可能天生沒(méi)有指紋，或者指紋特征少，無(wú)法成像；最重要的是，指紋痕跡容易留存，存在被復(fù)制的可能性，安全性降低。

虹膜識(shí)別

對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)，虹膜識(shí)別還是一個(gè)新鮮名詞。而讓虹膜識(shí)別快速普及走走入人們生活的神助攻非智能手機(jī)莫屬。富士通設(shè)計(jì)制造的ARROWS NX F－04G號(hào)稱(chēng)是全球首款量產(chǎn)的具備虹膜識(shí)別技術(shù)的智能手機(jī)，而三星則在Note7及之后的高端旗艦機(jī)中采用了虹膜識(shí)別。目前，多款國(guó)產(chǎn)手機(jī)也具備了該功能。

事實(shí)上，虹膜識(shí)別是“陳酒裝新瓶”。相較于指紋識(shí)別，虹膜識(shí)別概念的誕生只晚了五年，距今已有133年。虹膜識(shí)別技術(shù)通過(guò)人體獨(dú)一無(wú)二眼睛虹膜的特征來(lái)識(shí)別身份，虹膜特征匹配的準(zhǔn)確性甚至超過(guò)了DNA匹配。這種技術(shù)在生物測(cè)定行業(yè)已經(jīng)被廣泛認(rèn)為是目前精確度、穩(wěn)定性、可升級(jí)性最高的身份識(shí)別系統(tǒng)。

虹膜識(shí)別特征在出生之前就以隨機(jī)組合的方式確定了下來(lái)，一旦形成終生不變。雖然虹膜識(shí)別的準(zhǔn)確性是各種生物識(shí)別中較高的，但是相較于其它生物識(shí)別硬件，虹膜識(shí)別硬件造價(jià)高，大范圍推廣困難；鏡頭可能產(chǎn)生圖像畸變而使可靠性降低；一個(gè)自動(dòng)虹膜識(shí)別系統(tǒng)包含硬件和軟件兩大模塊，虹膜圖像獲取裝置和虹膜識(shí)別算法。分別對(duì)應(yīng)于圖像獲取和模式匹配這兩個(gè)基本問(wèn)題，達(dá)到大面積商用還有很多技術(shù)難關(guān)需要攻克。

面部識(shí)別

人臉識(shí)別融合了計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理于一體，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)從視頻中提取人像特征點(diǎn)，利用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理進(jìn)行分析建立數(shù)學(xué)模型，即人臉特征模板。利用已建成的人臉特征模板與被測(cè)者的面像進(jìn)行特征分析，根據(jù)分析的結(jié)果來(lái)給出一個(gè)相似值。通過(guò)這個(gè)值即可確定是否為同一人。

與指紋識(shí)別相較來(lái)看，人臉識(shí)別所使用的數(shù)據(jù)量更多，從而更加精確。而且與指紋需要接觸不同，人臉隔空識(shí)別，除了特定事項(xiàng)的認(rèn)證，不要求驗(yàn)證者的注意力。這也是為什么在明星演唱會(huì)上可以發(fā)現(xiàn)犯罪嫌疑人的原因，在圖像識(shí)別上，可以自動(dòng)抓取驗(yàn)證，這是接觸式識(shí)別所不具備的能力。但據(jù)外媒報(bào)道，奧蘭多市與奧蘭多警察局于當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月25日發(fā)布聲明稱(chēng)，已于上周停止使用亞馬遜深度學(xué)習(xí)人臉識(shí)別技術(shù)——Rekognition，雙方從去年12月份開(kāi)始為期6個(gè)月的合同已經(jīng)到期，目前不再續(xù)約。

面部識(shí)別中，相似性不同個(gè)體之間的區(qū)別不大，所有的面部的結(jié)構(gòu)都相似，甚至面部器官的結(jié)構(gòu)外形都很相似。這樣的特點(diǎn)對(duì)于利用面部進(jìn)行定位是有利的，但是對(duì)于利用面部區(qū)分人類(lèi)個(gè)體是不利的；易變性面部的外形很不穩(wěn)定，人可以通過(guò)臉部的變化產(chǎn)生很多表情，而在不同觀(guān)察角度，面部的視覺(jué)圖像也相差很大，另外，面部識(shí)別還受光照條件（例如白天和夜晚，室內(nèi)和室外等）、面部的很多遮蓋物（例如口罩、墨鏡、頭發(fā)、胡須等）、年齡等多方面因素的影響。

靜脈識(shí)別

主要是利用靜脈血管的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行身份識(shí)別。由于靜脈紋絡(luò)包含大量的特征信息，可以作為驗(yàn)證的對(duì)象。掌靜脈識(shí)別的原理是利用靜脈血管與肌肉、骨骸之間對(duì)特定波長(zhǎng)紅外光不同的吸收特性來(lái)進(jìn)行造影，形成獨(dú)一無(wú)二的脈絡(luò)圖像。

目前以掌靜脈識(shí)別技術(shù)（手脈識(shí)別）技術(shù)為載體，可以對(duì)旅游，民生，商業(yè)，社區(qū)，交通等各大領(lǐng)域需求做出智能響應(yīng)。參考消息網(wǎng)6月23日?qǐng)?bào)道在中國(guó)，使用人臉和靜脈識(shí)別等尖端IT技術(shù)的“智能自動(dòng)售貨機(jī)”已經(jīng)呈現(xiàn)普及的趨勢(shì)?？蛻?hù)將手掌掌心靠近機(jī)器上的對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí)，柜門(mén)就自動(dòng)打開(kāi)了。這就是使用靜脈識(shí)別技術(shù)的智能自動(dòng)售貨機(jī)。報(bào)道稱(chēng)，這種智能自動(dòng)售貨機(jī)與智能手機(jī)結(jié)算系統(tǒng)支付寶建立了合作。在確認(rèn)靜脈信息是本人后，設(shè)備上安裝的多個(gè)攝像頭將檢測(cè)到顧客取走的是哪些商品，然后在關(guān)上柜門(mén)的同時(shí)通過(guò)支付寶完成結(jié)算。顧客甚至不需要從包中取出手機(jī)。

參考消息報(bào)道中提及的掌靜脈識(shí)別技術(shù)正是由上海一家人工智能企業(yè)深蘭科技研發(fā)提供。掌靜脈識(shí)別技術(shù)（手脈識(shí)別）作為目前最為方便與安全的識(shí)別技術(shù)，通過(guò)特殊的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，根據(jù)血液中的血紅素有吸收紅外線(xiàn)光的特質(zhì)，將獲取到的手脈圖像進(jìn)行數(shù)字處理，并使用復(fù)雜的算法從數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行匹配，從而對(duì)個(gè)人進(jìn)行身份鑒定，確認(rèn)身份。掌靜脈識(shí)別擁有生物識(shí)別技術(shù)的所有優(yōu)點(diǎn)，唯一性，安全性和便利性。相比于外生物識(shí)別（指紋，面部等）安全和可靠級(jí)別高百倍。

除在智慧零售領(lǐng)域的應(yīng)用外，深蘭科技成熟的掌靜脈生物識(shí)別技術(shù)在汽車(chē)、門(mén)禁等多個(gè)領(lǐng)域也已達(dá)到商用程度。開(kāi)車(chē)不需要帶鑰匙，掃手開(kāi)門(mén)；進(jìn)入辦公區(qū)域，掃手開(kāi)門(mén)；它已取代繁瑣的密碼，復(fù)雜的證件，讓人本身成為安全無(wú)縫的世界的核心。不過(guò)與虹膜識(shí)別技術(shù)一樣，手脈識(shí)別硬件造價(jià)較高，但是隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的不斷升級(jí)，硬件造價(jià)有望進(jìn)一步降低，并達(dá)到大規(guī)模普及。

總結(jié)

隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，生物識(shí)別將擁有更為廣闊的市場(chǎng)前景。目前應(yīng)用最廣泛的4種生物識(shí)別技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用上難免還存在一些問(wèn)題。相比較而言，掌靜脈識(shí)別技術(shù)（手脈識(shí)別）使用方便，具有唯一性，誤識(shí)率低，不易獲取，不易丟失，在普通場(chǎng)景到安全等級(jí)要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景的使用上均有明顯優(yōu)勢(shì)。筆者相信，在不遠(yuǎn)的未來(lái)，手脈識(shí)別技術(shù)將會(huì)給我們的生活帶來(lái)更多可能性；涉及生活方方面面，各個(gè)領(lǐng)域，我們拭目以待。?