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虹膜識别 “雖遲不晚”
來源: | 作者:中國科學報 | 發布時間: 2018-12-06 | 130 次浏覽 | 分享到:
       大約8年前,中國科學院院士譚鐵牛還在擔任中科院自動化研究所模式識别國家重點實驗室主任時,對他的學生侯廣琦說了一句話:“如果想讓虹膜識别變得更好用、應用領域更廣,一定要結合人臉實現虹膜人臉融合識别。”

侯廣琦很不理解。彼時他還是一個科研人員,做的東西都是高精尖的前沿技術,譚鐵牛為何要讓他引入識别精度遠低于虹膜的人臉識别呢?

直到2017年,他帶着科研成果出來創業,才明白了老師的遠見卓識。日前,自動化所科技成果轉化團隊虹星科技在虹膜識别技術領域實現了重大突破,研發出“行進中虹膜識别技術”并完成應用測試,這在國内尚屬首次。

最可靠的生物特征

虹膜位于人眼瞳孔和鞏膜間的圓環狀部分,在紅外光下,會呈現出豐富穩定的細節特征。虹膜紋理在人出生後便基本穩定成形,幾乎終身不變,被認為是除DNA外“最可靠的生物特征”。

“與指紋、人臉等常見的生物特征相比,虹膜具有識别準确度更高、誤識率更低、無需重複注冊、非接觸式、極難僞造等優點。”虹星科技創始人侯廣琦告訴《中國科學報》。

比如,對指紋識别來說,傷痕、幹燥、油膩、污漬,甚至長期遊泳,都可能影響識别效果,而人臉識别,則容易受到光線、年齡、膚色、姿态、表情、妝容等多方面因素的影響,此外雙胞胎之間的人臉識别也一直是個難題。

因此,通過虹膜識别鑒别個體身份,并将其拓展至更豐富的應用場景,是近年來學界和創投圈在人工智能領域普遍看好的技術課題。

資料顯示,虹膜識别的曆史最早可追溯至20世紀80年代。1987年,兩位美國眼科專家首次提出利用虹膜圖像進行自動虹膜識别的概念。上世紀90年代之後,英國、美國的研發人員陸續開發出實用的虹膜識别技術和産品,虹膜識别開始在海關、機場、軍事等安防領域逐漸推廣。

譚鐵牛認為,虹膜識别是進一步提升安全性、可靠性的必由之路,無論是在國家安全的需求層面,還是在行業級的應用需求層面,虹膜識别都有非常廣闊的應用前景。

晚入場,如何突圍

然而實事求是地說,國内的虹膜識别研究起步不能算早。

上世紀90年代末,譚鐵牛牽頭帶領團隊,從虹膜圖像獲取的信息源頭開始系統創新,攻克虹膜識别從理論到應用中的衆多難題,終于在1999年研制出國内第一套擁有自主知識産權的虹膜圖像采集系統。

侯廣琦在譚鐵牛團隊待了8年。看着虹膜識别技術一天天精進起來,他越來越感到,科研成果不能僅僅“憋”在研究所裡,要真正讓社會大衆用得上,才算是發揮了最大作用。

“虹膜是唯一能從外面看到的内部器官,比較難以僞造。”譚鐵牛坦言,但要把虹膜識别做到好用易用便捷,還有很多困難。

這也是侯廣琦面臨的問題。傳統接觸式的虹膜識别設備雖然已經問世,但使用起來不是特别方便,于是他們決定在遠距離虹膜識别上進行技術攻關,其獨立研發的遠距離虹膜識别産品工作距離達1.2米,精度與近距離采集設備一緻。

遠距離虹膜識别在門禁管控、機場港口安檢、駕駛員身份識别、考勤打卡、無人超市等領域有着廣泛的應用場景。甚至在未來,電梯間的電子廣告都可以安裝此類設備,可以根據人眼神停留的情況進行精準的廣告推送。

而此次獲得突破的“行進中虹膜識别技術”則更進了一步。虹星科技技術總監李海青說,這項技術搭載基于計算成像的多光譜三維成像系統,運用高效的核心算法,可快速定位到清晰的虹膜紋理區域,進而提取出具備高區分力的特征碼。“在與靜态識别精度相當的前提下,用戶隻要在設備前掃一眼就可完成識别。”

“出來創業,就要考慮如何‘立地’”

掌握了“高大上”的核心技術,就能高枕無憂了嗎?一年的“下海”經曆讓侯廣琦覺得,事情并非那麼簡單。

“人臉識别在市場上流行已經有一段時間了,用戶已經形成了習慣。如果這時候硬要提出一套新的識别設備,可能大家不容易接受。”他說。

同時,從科學的角度上講,目前也沒有一種生物識别技術能達到百分之百的識别率。例如,虹膜識别當前面臨的難題之一就是廣受時髦人士歡迎的“美瞳”隐形眼鏡。

“透明的隐形眼鏡識别起來沒有問題。”侯廣琦說,“但是美瞳會把黑眼球給遮擋起來,導緻設備無法看到虹膜上的紋路。而且現在市面上的美瞳款式太多了,也無法一一用算法去解決。”

在決定技術發展方向的當口,侯廣琦想起了譚鐵牛8年前說過的話,恍然大悟。目前,虹星科技的主流設備均采用“虹膜+人臉”的混合生物特征識别技術,這樣既能互為補充,又不使用戶改變使用習慣,可以做到無縫過渡。

事實證明,這樣的組合受到了客戶的歡迎。公司成立一年來,不僅傳統安防領域與虹星科技建立了合作,一些智能駕駛、無人商超等新興領域的企業,也開始頻繁與其進行接觸和洽談。

“原來在研究所,我們的工作是‘頂天’的;但出來創業,就必須要考慮如何‘立地’,把國家的科研經費落到實處。”侯廣琦說,他們這個來自中科院的創業團隊,會投入120%的精力,為“精準識别”的未來盡一份力。