生物特征識(shí)別技術(shù)丨解開(kāi)身體密碼的“黑科技”
生物特征識(shí)別技術(shù)是通過(guò)計(jì)算機(jī),利用人體所固有的生理特征或行為特征來(lái)進(jìn)行個(gè)人身份鑒定。生理特征與生俱來(lái)多為先天性的;行為特征則是習(xí)慣使然,多是后天性的。我們將生理和行為特征統(tǒng)稱為生物特征,常用的生物特征包括:指紋、掌紋、虹膜、視網(wǎng)膜、人臉、聲音、筆跡等。
1、虹膜識(shí)別
人的眼睛結(jié)構(gòu)由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成。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唯一性,同時(shí)也決定了身份識(shí)別的唯一性。因此,可以將眼睛的虹膜特征作為每個(gè)人的身份識(shí)別對(duì)象。
根據(jù)富士通方面的數(shù)據(jù),虹膜識(shí)別的錯(cuò)誤識(shí)別可能為1/1500000,而蘋果TouchID 的錯(cuò)誤識(shí)別可能為1/50000,虹膜識(shí)別的準(zhǔn)確率高達(dá)當(dāng)前指紋方案的三十倍,而虹膜識(shí)別又屬于非接觸式的識(shí)別,識(shí)別非常方便高效。此外,虹膜識(shí)別還具有唯一性、穩(wěn)定性、不可復(fù)制性、活體檢測(cè)等特點(diǎn),綜合安全性能上占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),安全等級(jí)來(lái)說(shuō)是目前最高的。
目前,虹膜識(shí)別憑借其超高的精確性和使用的便捷性,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)療、安檢、安防、特種行業(yè)考勤與門禁、工業(yè)控制等領(lǐng)域。
2、人臉識(shí)別
人臉與人體的其它生物特征(指紋、虹膜等)一樣與生俱來(lái),它的唯一性和不易被復(fù)制性為身份鑒別提供了必要的前提,與其它類型的生物識(shí)別比較人臉識(shí)別具有如下特點(diǎn):
(一)非強(qiáng)制性:用戶不需要專門配合人臉采集設(shè)備,幾乎可以在無(wú)意識(shí)的狀態(tài)下就可獲取人臉圖像,這樣的取樣方式?jīng)]有“強(qiáng)制性”;
(二)非接觸性:用戶不需要和設(shè)備直接接觸就能獲取人臉圖像;
(三)并發(fā)性:在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下可以進(jìn)行多個(gè)人臉的分揀、判斷及識(shí)別;
(四)符合視覺(jué)特性:“以貌識(shí)人”的特性,以及操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀、隱蔽性好等特點(diǎn)。
當(dāng)下,人臉識(shí)別技術(shù)已經(jīng)非常成熟,國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈也趨于完善。人臉識(shí)別在具備較高便利性的同時(shí),其安全性也相對(duì)較弱一些。識(shí)別準(zhǔn)確率會(huì)受到環(huán)境的光線、識(shí)別距離等多方面因素影響;另外,當(dāng)用戶通過(guò)畫(huà)妝、整容對(duì)于面部進(jìn)行一些改變時(shí)也會(huì)影響人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性。這些都是企業(yè)亟待突破的技術(shù)難題。
3、指紋識(shí)別
我國(guó)第二代身份證便實(shí)現(xiàn)了指紋采集,且各大智能手機(jī)都紛紛實(shí)現(xiàn)了指紋解鎖功能。與其他生物識(shí)別技術(shù)相比,指紋識(shí)別早已經(jīng)在消費(fèi)電子、安防等產(chǎn)業(yè)中廣泛應(yīng)用,通過(guò)時(shí)間和實(shí)踐的檢驗(yàn),技術(shù)方面也在不斷的革新。
雖然每個(gè)人的指紋識(shí)別都是獨(dú)一無(wú)二的,但并不適用于每一個(gè)行業(yè)、每一個(gè)人。例如,長(zhǎng)期從事手工的人們便會(huì)為指紋識(shí)別而煩惱,他們的手指若有絲毫破損或干濕環(huán)境里、沾有異物時(shí)指紋識(shí)別功能便會(huì)失效。另外,在嚴(yán)寒區(qū)域或者嚴(yán)寒氣候,人們需要長(zhǎng)時(shí)間帶手套的環(huán)境當(dāng)中,指紋識(shí)別就會(huì)變得不那么便利。
4、掌靜脈識(shí)別
掌靜脈識(shí)別系統(tǒng)需先通過(guò)靜脈識(shí)別儀取得個(gè)人掌靜脈分布圖,從掌靜脈分布圖依據(jù)專用比對(duì)算法提取特征值,再通過(guò)紅外線CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像,將靜脈的數(shù)字圖像存貯在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,將特征值存儲(chǔ)。
靜脈識(shí)別具有高度防偽、簡(jiǎn)便易用、快速識(shí)別及高度準(zhǔn)確四大特點(diǎn)。最為重要的一點(diǎn)是,指靜脈識(shí)別的特征已被國(guó)際公認(rèn)具有唯一性,且和視網(wǎng)膜相當(dāng),在其拒真率(相同結(jié)構(gòu)圖,而被算法識(shí)別為不同)低于萬(wàn)分之一的情況下,其識(shí)假率(不同結(jié)構(gòu)圖,而被算法識(shí)別為相同)可低于10萬(wàn)分之一。但它同樣有著難以規(guī)避的缺點(diǎn):
(1)手背靜脈仍可能隨著年齡和生理的變化而發(fā)生變化,永久性尚未得到證實(shí);
(2)仍然存在無(wú)法成功注冊(cè)登記的可能;
(3)由于采集方式受自身特點(diǎn)的限制,產(chǎn)品難以小型化;
(4)采集設(shè)備有特殊要求,設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜,制造成本高。
5、聲紋識(shí)別
與其他生物特征相比,聲紋識(shí)別的優(yōu)勢(shì)在于:
(1)聲紋提取方便,可在不知不覺(jué)中完成,因此使用者的接受程度也高;
(2)獲取語(yǔ)音的識(shí)別成本低廉,使用簡(jiǎn)單,一個(gè)麥克風(fēng)即可,在使用通訊設(shè)備時(shí)無(wú)需額外的錄音設(shè)備;
(3)適合遠(yuǎn)程身份確認(rèn),只需要一個(gè)麥克風(fēng)或電話、手機(jī)就可以通過(guò)網(wǎng)路(通訊網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò))實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄;
(4)聲紋辨認(rèn)和確認(rèn)的算法復(fù)雜度低;
(5)配合一些其他措施,如通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別進(jìn)行內(nèi)容鑒別等,可以提高準(zhǔn)確率。這些優(yōu)勢(shì)使得聲紋識(shí)別的應(yīng)用越來(lái)越受到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者和用戶青睞。
當(dāng)然,聲紋識(shí)別應(yīng)用也有一些缺點(diǎn):
(1)同一個(gè)人的聲音具有易變性,易受身體狀況、年齡、情緒等的影響;
(2)不同的麥克風(fēng)和信道對(duì)識(shí)別性能有影響;
(3)環(huán)境噪音對(duì)識(shí)別有干擾;
(4)混合說(shuō)話人的情形下人的聲紋特征不易提取。
所以,聲紋識(shí)別目前主要還是被用于一些對(duì)于身份安全性要求并不太高的場(chǎng)景當(dāng)中,比如現(xiàn)在比較熱門的智能音響。
6、步態(tài)識(shí)別
步態(tài)識(shí)別是近年來(lái)越來(lái)越多的研究者所關(guān)注的一種較新的生物認(rèn)證技術(shù),它是通過(guò)人的走路方式來(lái)識(shí)別人的身份的方法。
步態(tài)識(shí)別是一種非接觸的生物特征識(shí)別技術(shù),因?yàn)樗恍枰说男袨榕浜希貏e適合于遠(yuǎn)距離的身份識(shí)別。這是任何生物特征識(shí)別所無(wú)法比擬的,不容易偽裝,是讓犯罪分子防不勝防的追捕手段。它不僅可以分析閉路電視捕捉到的嫌犯的行動(dòng)情況,還能把它們同嫌犯走路的姿態(tài)進(jìn)行比較。采集裝置簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),只需要一個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭就行。


























