關注生物識別技術：從實驗室走向公眾

　　 他或她的年齡有多大？手機拍一拍就知道。曾有一款根據人臉特征來測試年齡的小游戲刷爆了朋友圈。這款游戲應用之所以能精準預測年齡、性別等信息，在于嵌入了人臉識別技術，而該技術的功能遠不止于此。

　　人臉識別技術屬于生物特征識別（以下簡稱生物識別）技術的一種。近年來，以人臉識別、虹膜識別為代表的生物識別技術從實驗室走向公眾，升級人們的“密碼”，將讓我們的生活更便捷、更安全。

　　什么是生物識別

　　每個人都有獨一無二的虹膜紋理，并且終身保持不變

　　生物識別，簡單說就是一種利用人的生理（指紋、人臉等）或行為特征（聲音、步態等）來進行個人身份認定的方式。通常，人體生物特征具有隨身攜帶和難以偽造的優點，在安全保密、便捷識別上有優勢。

　　常見的生物識別方式是指紋識別，但指紋容易留下痕跡被他人復制，而且對手指的清潔度、干燥度要求較高。隨著萬物互聯時代的來臨，數據安全和信息隱私越來越重要，人們需要更安全、有效的身份認證“密碼”。

　　人臉識別是目前應用較為成熟的生物識別技術。由于每個人的五官、面部特征具有差異性，這使利用這些特征來鑒定個人身份成為可能。全國信息技術標準化委員會生物特征識別分委會專家委員、北京曠視科技有限公司市場總監張鑫說，人臉的生理特征可以轉化為被計算機識別的數據信息。人臉識別技術的實現，首先是在圖像或視頻中檢測到人臉，再對目標面部特征的關鍵點進行定位，提取特征并進行結構化處理。有了這些數據，計算機就能分析人臉屬性，讀懂人臉。

　　“人臉識別技術的提升受益于人工智能相關理論的應用與發展。當前，主流的人臉識別技術主要結合了深度學習算法，機器 看 人臉越多，訓練數據越多，理解越深，它對人臉的判斷就越準確、越迅速。”張鑫說。

　　虹膜識別是另一種被產業界看好的生物識別技術。虹膜是位于人眼表面黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環狀區域，其中包含很多相互交錯的斑點、細絲、冠狀、隱窩等細節特征。中國科學院自動化所研究員孫哲南說，虹膜識別技術通過對比虹膜圖像特征之間的相似性來確認人員身份，其核心步驟是使用模式識別、圖像處理等方法對人的虹膜特征進行描述得到數據值，同時，將獲取的虹膜數據和存儲的虹膜信息進行匹配和分類，就能達到確認人員身份的目的。

　　國際生物特征識別技術標準委員會委員、中科虹霸副總經理何召鋒說，虹膜作為身份識別有許多優勢。首先，虹膜識別安全性高。每個人都有獨一無二的虹膜紋理，即便是同一人的左右眼或者同卵雙胞胎，其虹膜紋理也有顯著差異。其次，虹膜紋理在胚胎發育的第三個月到第八月就形成，并且終身保持不變，穩定性好。此外，采集虹膜圖像不用接觸，方便易用。

　　和人臉識別技術一樣，虹膜識別技術突破也得益于人工智能的發展。孫哲南說，近幾年來生物識別技術的爆發，并非單單是識別技術本身所推動的，它是社會信息化發展到一定程度的必然結果。比如，智能終端的發展讓虹膜數據采集更方便，而大數據分析方法又提升了數據比對的精準度，萬物互聯以及隨之而來的對安全性的更高要求，讓生物識別技術有了用武之地。

　　中國科學院自動化所副研究員雷震說，近年來，包括人臉識別在內的識別技術提升，一是得益于新的芯片和新的算法帶來的計算能力的提升；二是手機等智能終端設備的普及讓大規模低成本的數據收集成為可能。

　　生物識別能干啥

　　商場購物、銀行取錢……這些日常業務“刷臉”“刷眼”都可完成

　　當前，人臉識別技術已走進大眾視野。

　　清晨趕到辦公室，手捧滾燙咖啡，你是否會為無法騰出手去掏證件刷卡而發愁；晚上加班回到家門口，掏掏口袋，你是否會因為忘帶房門鑰匙而郁悶。有了人臉識別系統，這一切擔心就不存在了，你只需要“刷臉”，門禁就能自動解鎖，甚至還能根據你的心情送上合適的問候語。

　　智能安防是生物識別技術的重要應用領域。由于生物特征人各有異、終身不變等特點，讓其在安防監測上能大展身手。比如，利用人臉識別技術，通過動態監控、以圖搜圖、人像比對等方式，不僅能了解誰進入了你的社區，還能幫助公安機關等完善安防體系。

　　張鑫說，有很多在逃人員通過冒充他人的身份已經把自己“漂白”了，人臉識別卻能夠“看出”這類人的真實身份，從而在海量人口中抽絲剝繭，精準識別并報警。

　　在智能商業領域，生物識別技術的應用也逐漸在拓展。“到銀行開戶必須拿著身份證來驗證身份，不僅耽誤時間，也給一些行動不便者帶來很多麻煩。有了人臉識別系統，在線上就能完成實名驗證。”張鑫說。未來，當金融、電信、政務服務、教育等傳統行業搬到線上時，實名制驗證就越發重要。在這些領域，未來生物識別技術應用有很大的想象空間。

　　智能手機普及是生物識別技術的重要推動力。“刷臉”“刷眼”代替輸入密碼，可用于購物、支付。中科虹霸總經理助理支良說，包括虹膜識別在內的一些生物識別技術已經成為智能手機一個重要的集成部分，提升了手機的安全性，實現解鎖、文件加密、支付安全等功能。

　　“商場購物、去銀行取錢、乘高鐵坐飛機……各種日常業務， 刷臉 刷眼 都可能完成。甚至可能產生一個大規模的生物識別數據庫，使用生物特征，你就能在全球范圍內證明你的身份。”支良說。

　　專家也表示，生物識別不會完全替代傳統身份鑒定技術，有些應用將是密碼等傳統方式的輔助和補充。生物識別技術和傳統模式將取長補短，人們可以針對不同的應用場景運用最便于用戶使用、最有效率和安全的識別方式。

　　生物識別已經來了

　　我國在算法上達到了國際領先水平，在一些應用上走在世界前列

　　雷震表示，單就生物識別技術理論來說，我國和發達國家是同步的，一些算法和模型也得到了國際認可。不過，美國等發達國家在人工智能新概念、新方法上處于引領地位，我國更多的是跟隨式研究。我國指紋識別技術發展最早，人臉識別、虹膜識別等熱門生物認證則始于上世紀90年代中后期。

　　以人臉識別為例。曠視科技領導的團隊曾多次在數個世界公開算法競賽中排名第一。中科虹霸團隊也在連續兩屆國際虹膜識別算法大賽中贏得冠軍。

　　不過，張鑫認為，生物識別技術看重的是實際應用的性能。“現實中，遇到的人臉識別問題遠比競賽復雜。我們在處理亞洲人人臉的識別準確率上更高，主要是因為我們在這方面收集、訓練的數據更多。”

　　何召鋒說，亞洲人的虹膜是黑褐色的，虹膜花紋較少，相比歐美人花紋豐富的藍色虹膜識別難度更大。同時，中國人眼睛普遍受眼皮遮擋影響導致虹膜沒有完全露出來，且睫毛多向下彎曲進一步加重了遮擋，這些都給算法提出了更高要求。他認為，僅就算法而言，我國達到了世界領先水平。

　　為應對生物識別技術的發展趨勢及巨大的應用潛力，主要的互聯網公司近年來都加大了在這方面的布局。谷歌公司先后收購了多家人臉識別公司，臉譜網收購了以色列人臉識別技術公司，微軟、三星發力手機虹膜識別技術。在國內，百度、騰訊、阿里巴巴也開始了在生物識別領域的布局。業內專家預計，未來將有更多企業加入生物識別研發和產業推廣中來。

　　張鑫說，從人臉識別產業應用來看，美國和以色列在動態識別方面走在前列，而我國在很多方面應用處于國際領先水平。

　　大規模有效的數據是開展應用的基礎，統一的標準則是行業發展的重要條件。張鑫說，發達國家在標準化編制方面起步較早，而我國目前行業標準體系還不夠完善、覆蓋面還有限，應加緊組織力量做好標準制定工作。