為了不受新型冠狀病毒肺炎的攻擊，幾乎所有人都帶上了口罩，這給依靠人臉識別設備確認身份的用戶(hù)帶來(lái)一個(gè)難題——識別失效。
而突如其來(lái)的疫情影響，也讓包括iPhone在內的各色智能手機 Face ID技術(shù)遇到了尷尬，因為一旦用戶(hù)戴上口罩，就難以實(shí)現人臉解鎖。
近日，根據微博網(wǎng)友反饋，蘋(píng)果公司開(kāi)啟了iOS 13.5/iPadOS 13.5 GM版的更新推送。根據業(yè)內消息，該版本一個(gè)重要功能，是“戴口罩使用Face ID”。
同時(shí)，國內科技廠(chǎng)商也表示，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出虹膜識別作為替代方案，可以實(shí)現帶著(zhù)口罩也能解鎖手機。
根據美國智庫Acuity Market Intelligence的預測，虹膜識別技術(shù)占全球生物特征識別的市場(chǎng)份額，將從2015年的7%提升至2020年的16%，2020年總產(chǎn)值將達到35億美元，對應復合年均增速為36.6%。
虹膜手機可在20-50厘米范圍獲取用戶(hù)雙眼的近紅外虹膜圖像
戴口罩使用Face ID，技術(shù)上要解決并不容易。
“口罩遮住了部分人臉，人臉識別面臨先天性的信息不足問(wèn)題，并且口罩款式形狀和佩戴狀態(tài)各異，要檢測分割遮擋區域人臉識別要需要增加預處理工作量。戴口罩會(huì )使人臉識別精度大打折扣，很多復雜條件下(例如光照、姿態(tài)等)身份識別精度會(huì )顯著(zhù)下降，達不到應用需求，特別是1：N的應用場(chǎng)景。”中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員孫哲南接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)表示。
除了Face ID(人臉識別)外，“虹膜識別”是如何實(shí)現解鎖手機?
孫哲南介紹，手機前置虹膜成像模塊和近紅外主動(dòng)光源，可以在20-50厘米范圍獲取用戶(hù)雙眼的近紅外虹膜圖像，人眼虹膜紋理圖像包括斑點(diǎn)、條紋、細絲、冠狀、隱窩等細節視覺(jué)特征，這些特征人各有異、出生一年后幾乎終身不變，因此可以采用圖像處理和模式識別方法精確鑒定虹膜圖像的人員身份。虹膜解鎖通過(guò)比對用戶(hù)虹膜圖像和事先注冊模板之間的相似性來(lái)確認用戶(hù)是否是手機訪(fǎng)問(wèn)的授權人員，具有精度高(>99.9%)、速度快(1-2秒)、安全可靠(很難偽造他人虹膜)等特點(diǎn)。
“作為人工智能的細分領(lǐng)域，虹膜識別是比人臉識別和指紋識別具有更難偽造的生物特征識別特性。例如，指紋比較容易磨損和破壞，接觸式識別存在病毒傳染風(fēng)險，人臉識別會(huì )存在雙胞胎難分辨的問(wèn)題，即使同一個(gè)人，隨著(zhù)年齡變化，容貌也會(huì )發(fā)生改變。另外，整容、不同光照下的表情、姿態(tài)等也都會(huì )影響識別效果，在當下疫情期間，佩戴口罩、護目鏡、帽子，也會(huì )導致臉部信息缺失。”中科虹霸總經(jīng)理馬力在接受科技日報記者采訪(fǎng)時(shí)表示。
記者了解，中科虹霸是國內最早突破微型虹膜成像技術(shù)的高科技公司，解決了復雜環(huán)境光線(xiàn)下低分辨率虹膜圖像識別問(wèn)題，并將虹膜識別移動(dòng)端安全解決方案成功應用于手機、平板等移動(dòng)端產(chǎn)品，實(shí)現了用戶(hù)體驗和高安全性的平衡。并與國內外的多家手機廠(chǎng)商達成深度合作，已經(jīng)完成多款虹膜識別智能終端。
2016年1月，中國推出第一款規模量產(chǎn)的虹膜手機——展訊紫潭解決方案安全手機。2016年9月，達闥科技推出巨象E1虹膜手機。2016年12月，菲律賓推出第一款面向消費市場(chǎng)的虹膜手機——Cherry Mobile Iris。2017年2月，中國推出首款基于可信計算的虹膜手機——達闥Data虹膜手機。2017年3月，非洲推出第一款面向消費市場(chǎng)的虹膜手機——Fero Mobile Iris。2017年4月，中國推出第一款面向消費市場(chǎng)的虹膜手機——國美U1、K1。2017年12月，國美推出虹膜U7手機。2018年1月，具有虹膜功能的C70工業(yè)智能終端推出;2019年6月，面向港臺地區發(fā)布的虹膜智能終端HTC-U19e推出。
新冠疫情成為虹膜識別爆發(fā)式增長(cháng)的“催化劑”
此前人臉識別大行其道，虹膜識別并未能成功推廣，但隨著(zhù)廣泛戴口罩的情況出現，虹膜識別是否會(huì )重新崛起?
孫哲南，虹膜紋理特征因人而異、穩定不變、安全可靠，是理想的身份認證標識信息。
從上世紀90年代以來(lái)科研人員一直在探尋獲取和識別虹膜圖像的有效途徑，虹膜識別學(xué)科領(lǐng)域經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展積累了豐富的理論和方法。
“這些年虹膜識別應用以30%以上的增速快速增長(cháng)，在生物特征識別市場(chǎng)比重逐步提升。”孫哲南說(shuō)。
比如，礦山人員虹膜識別安全管理監測平臺已經(jīng)應用于數百家礦山企業(yè)，包括神華集團、中煤集團、同煤集團等特大型煤炭企業(yè)，占據80%以上市場(chǎng)份額，在實(shí)際應用中取得優(yōu)異效果。
“礦山人員虹膜識別安全管理監測平臺已經(jīng)應用于三百多家礦山企業(yè)，包括神華集團、中煤集團、同煤集團等特大型煤炭企業(yè)，在實(shí)際應用中取得優(yōu)異效果。每天近100萬(wàn)礦山工人使用中科虹霸產(chǎn)品，進(jìn)行20多億次的虹膜比對。”馬力說(shuō)。
“隨著(zhù)新冠疫情發(fā)展，各單位和社區對個(gè)體身份認證和門(mén)禁安檢的重視，而虹膜識別相比人臉識別不受口罩影響，相比指紋識別也不要接觸式采集，因此新冠疫情會(huì )成為虹膜識別應用爆發(fā)式增長(cháng)的“催化劑”，虹膜識別會(huì )得到更加廣泛推廣應用。”孫哲南說(shuō)。
比如，虹膜識別+紅外熱成像測溫技術(shù)，實(shí)現了無(wú)接觸識別測溫，已應用于商務(wù)寫(xiě)字樓、園區、社區等出入口人員身份識別及體溫健康檢測。
在疫情期間，中科虹霸等就迅速推出了集紅外熱成像、門(mén)禁、考勤等多種功能于一體的虹膜識別設備。“智能虹膜識別考勤一體機，配備了紅外熱成像測溫模塊，可與門(mén)禁控制、考勤系統集成，可將上下班考勤記錄、體溫等數據實(shí)時(shí)發(fā)送至考勤系統，提供多維度考勤數據。”馬力介紹，目前該設備已經(jīng)應用于政府機關(guān)、醫院、商務(wù)樓宇、社區等出入口。
在受控條件下可以高精度確認用戶(hù)身份
那么，虹膜識別技術(shù)在疫情中、疫情后有哪些應用和突破?
對此，孫哲南表示，在疫情中虹膜識別可以用于人員流動(dòng)管理，例如機場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、醫院、單位、小區的流動(dòng)人員身份認證，確保人員規范有序活動(dòng)。由于虹膜具有唯一性，隨身攜帶，甚至可以將虹膜作為“健康碼”、“行程碼”，比手機卡、證件等身外之物更加安全可靠、不易造假。
隨著(zhù)虹膜識別場(chǎng)景的遍地開(kāi)發(fā)，以后虹膜識別將大有可為。
“目前虹膜識別系統在受控條件下可以高精度確認用戶(hù)身份，已廣泛應用于國民證照、金融證券、邊檢通關(guān)、社保福利、教育考試、門(mén)禁考勤、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )、信息安全等重要領(lǐng)域。隨著(zhù)遠距離和移動(dòng)端虹膜識別技術(shù)發(fā)展，虹膜識別應用領(lǐng)域更加廣泛，例如智能交通收費站直接刷車(chē)主虹膜扣費，大型超市和飯店刷虹膜結賬，手機刷虹膜處理移動(dòng)銀行、證券等事務(wù)。”孫哲南說(shuō)。
“虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，其包含有很多相互交錯的斑點(diǎn)、細絲、冠狀、條紋、隱窩等的細節特征。而且虹膜在胎兒發(fā)育階段形成后，在整個(gè)生命歷程中將是保持不變的。這些特征決定了虹膜特征的獨特性，同時(shí)也決定了身份識別的唯一性。虹膜識別技術(shù)具有精確度高、穩定性好、不可仿造、非接觸式采集等特點(diǎn)。目前該技術(shù)已經(jīng)被應用于軍事、公安、邊防、社會(huì )福利、身份證、門(mén)禁、信息安全等領(lǐng)域。”馬力說(shuō)。
虹膜識別技術(shù)在我國是否自主可控
在孫哲南看來(lái)，虹膜識別技術(shù)對國家安全有重要意義。
中科院自動(dòng)化所譚鐵牛院士團隊從1998年起開(kāi)始在國內開(kāi)展虹膜識別的研究，在虹膜圖像獲取、虹膜區域分割、虹膜特征表達、虹膜圖像分類(lèi)等一系列關(guān)鍵問(wèn)題上取得重要進(jìn)展，系統發(fā)展了虹膜識別的計算理論和技術(shù)方法，具有完整自主知識產(chǎn)權的虹膜設備和識別系統。
“我們自主可控虹膜識別成果在智能手機(為高通、華為海思、展訊提供移動(dòng)虹膜識別芯片方案)、邊境安檢、煤礦安監、公安司法、銀行支付、兒童防丟失、聯(lián)合國難民管理等領(lǐng)域的全球數千萬(wàn)用戶(hù)得到規模化應用，首次實(shí)現我國虹膜識別技術(shù)出口和授權歐美企業(yè)和大學(xué)(如美國Sarnoff公司、Kentucky大學(xué)和英國IrisGuard公司)，打破西方發(fā)達國家在虹膜識別技術(shù)領(lǐng)域對我國早期的技術(shù)封鎖和后期的市場(chǎng)壟斷。”孫哲南說(shuō)。
據馬力介紹，美國司法系統采用中科虹霸的虹膜識別技術(shù)實(shí)現了超過(guò)200萬(wàn)人員的注冊和識別，該技術(shù)是與IrisGuard公司合作開(kāi)發(fā)實(shí)施。國內部分軍事基地和數十所監獄和看守所采用中科虹霸的門(mén)禁產(chǎn)品和身份認證系統，包括：駐承德某部隊、鄭州第一看守所(年均在押12000余人)、山西陽(yáng)泉監獄、內蒙通遼監獄、深圳某勞教所、青海省看守所。深圳、新疆邊檢采用中科虹霸虹膜識別自動(dòng)通關(guān)系統。南美某國家社會(huì )公共安全管理系統采用中科虹霸虹膜識別人員身份認證系統。
孫哲南介紹，目前國內市場(chǎng)大部分采用國產(chǎn)自主可控虹膜識別技術(shù)，如果國家級虹膜識別平臺或者國家重要領(lǐng)域(例如身份證、金融、教育、社保、通關(guān)、電信、交通、旅游等)虹膜識別應用采用國外技術(shù)，難保我國國民的虹膜信息被國外竊取，會(huì )影響國家安全和個(gè)人信息安全。國外媒體報道印度全國生物特征數據庫平臺用美國廠(chǎng)商設備采集，結果印度人虹膜信息被美國情報部門(mén)掌控，對印度經(jīng)濟社會(huì )和國家安全產(chǎn)生重大安全隱患。
與此同時(shí)，孫哲南強調，目前國際上和我國的一些標準化組織對虹膜的設備、數據、應用制定了一些標準規范，對于虹膜識別技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義，但是目前標準體系還需要進(jìn)一步完善，例如虹膜特征編碼、遠距離多用戶(hù)虹膜成像、特定行業(yè)的虹膜識別應用等需要標準規范，促進(jìn)虹膜識別新技術(shù)和新應用的發(fā)展。
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