多生物特征解決方案的潛在好處是能延伸到人體進(jìn)入控制區(qū)域從而獲取敏感數(shù)據(jù)。這樣，就能使生物特征識(shí)別系統(tǒng)更安全，入侵者用人造物或模仿品來(lái)同時(shí)騙過(guò)多生物特征基本上是不可能的，而個(gè)人在某項(xiàng)特征不便時(shí)亦可靈活調(diào)換。

　　文/秦德虎

　　多重生物識(shí)別是指將多種生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行整合應(yīng)用，其性能表現(xiàn)、可靠性和安全程度比單項(xiàng)技術(shù)更高?；趩雾?xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)是有局限性的，而通過(guò)不同的采集設(shè)備獲取各種生物特征數(shù)據(jù)，然后通過(guò)各自獨(dú)立的識(shí)別算法或統(tǒng)一的融合算法集成為一個(gè)完整系統(tǒng)，來(lái)驗(yàn)證該特征值是否與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)存的模板相匹配，完成識(shí)別驗(yàn)證過(guò)程。這樣能夠讓使用者在識(shí)別時(shí)擁有多種選擇，比采用單一生物識(shí)別技術(shù)具有更高的安全性。

　　多重生物識(shí)別的“與”和“或”

　　目前主流單項(xiàng)技術(shù)有指紋、人臉、虹膜和靜脈(靜脈屬于新應(yīng)用技術(shù));多重生物識(shí)別技術(shù)的核心結(jié)構(gòu)原理，是“與”的關(guān)系還是“或”的關(guān)系?兩者的區(qū)別在于如何分析和判斷這些特征值，如果是“或”的關(guān)系，就是建立多重生物識(shí)別系統(tǒng)軟件平臺(tái)后，通過(guò)不同的采集器獲取各種生物特征數(shù)據(jù)，例如指紋圖像、人臉圖像等，然后通過(guò)各自獨(dú)立的數(shù)學(xué)方程式(即所謂的“識(shí)別算法”)來(lái)決定這個(gè)指紋或人臉是否與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)存的模板相匹配。分別使用不同的生物識(shí)別算法處理不同的生物特征，各自分別得出獨(dú)立的結(jié)果(如用指紋識(shí)別算法分析指紋，用人臉識(shí)別算法分析人臉圖像，各自得出指紋比對(duì)和人臉比對(duì)的判斷結(jié)果)。如果通過(guò)其中一種識(shí)別算法未能得到明確的識(shí)別結(jié)果，可以再用另外一種算法進(jìn)行確認(rèn)。

　　如果是“與”的關(guān)系，即所謂的“融合生物識(shí)別技術(shù)”(fused biometrics)，這是多重生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域的最新趨勢(shì)。融合生物識(shí)別系統(tǒng)也通過(guò)各種獨(dú)立的或多種采集方式合而為一的采集器，來(lái)采集不同的生物特征(如指紋、人臉圖像、虹膜等)，然后將采集到的各種不同的生物特征，用所謂的融合算法統(tǒng)一處理，根據(jù)多重生物識(shí)別技術(shù)的綜合判斷得出最終的識(shí)別結(jié)果。這樣的處理方式和結(jié)果更快速、準(zhǔn)確率更高，并且系統(tǒng)可擴(kuò)展性更好，最終使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到新的安全高度。

　　多種生物識(shí)別技術(shù)的性能PK

　　目前，指紋識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別是主流的生物識(shí)別方式，而靜脈識(shí)別則作為一種新的識(shí)別方式具有更高的安全性。在這幾類(lèi)識(shí)別方式中，其優(yōu)劣性如何?相比之下孰優(yōu)孰劣呢?性能PK將揭示其中的奧秘。

　　指紋識(shí)別：應(yīng)用范圍最廣、成熟度高

　　指紋識(shí)別即指通過(guò)比較不同指紋的細(xì)節(jié)特征點(diǎn)來(lái)進(jìn)行鑒別。由于每個(gè)人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區(qū)別，因此可用于身份鑒定。

　　我們二代身份證應(yīng)用的指紋識(shí)別技術(shù)它的優(yōu)勢(shì)就是應(yīng)用比較方便，應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，認(rèn)知度高，但就像很多電影的情節(jié)一樣，指紋是一種很容易被竊取和復(fù)制的特征，安全性較低。此外，指紋特征的穩(wěn)定性較差，脫皮、表皮繭子，干濕狀態(tài)都會(huì)影響指紋的應(yīng)用，二代身份證采集過(guò)程中像農(nóng)民、工人等群體會(huì)出現(xiàn)大量無(wú)法采集的問(wèn)題。由于指紋到處能留下痕跡，對(duì)公安刑偵較為有利，但由于容易復(fù)制，也為反刑偵帶來(lái)了便利。

　　人臉識(shí)別：方便采集

　　人臉識(shí)別技術(shù)是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識(shí)別預(yù)處理、記憶存儲(chǔ)和比對(duì)辨識(shí)，達(dá)到識(shí)別不同人身份的目的。人臉技術(shù)是目前受關(guān)注比較多的生物識(shí)別技術(shù)，人臉圖像也更方便采集，但由于人臉是三維的，受光線、表情、胖瘦、毛發(fā)，運(yùn)動(dòng)影響很大，同時(shí)由于也是表面特征，容易被偽造復(fù)制，用于做身份識(shí)別、刑偵時(shí)穩(wěn)定性及安全性較低，如果技術(shù)有所突破，在公共安全等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

　　虹膜識(shí)別：比較精確

　　虹膜技術(shù)是利用人眼睛虹膜的紋理特征進(jìn)行身份識(shí)別的一種識(shí)別技術(shù)。虹膜是人眼中瞳孔內(nèi)的織物狀各色環(huán)狀物，每一個(gè)虹膜都包含一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的基于像冠、水晶體、細(xì)絲、斑點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、凹點(diǎn)、射線、皺紋和條紋等特征的結(jié)構(gòu)。據(jù)稱，沒(méi)有任何兩個(gè)虹膜是一樣的。虹膜識(shí)別從技術(shù)指標(biāo)上來(lái)說(shuō)是比較精確的一種，但在使用上需要通過(guò)紅外光或可見(jiàn)光照射眼睛取得圖像，使用者配合程度低，有較高的心理排斥性，因此不適用于身份證這樣的大人群應(yīng)用。此外，目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的美瞳等產(chǎn)品能改變虹膜的特征，比較容易復(fù)制。虹膜識(shí)別技術(shù)目前已經(jīng)在我國(guó)煤礦工人考勤、監(jiān)獄犯人管理、銀行金庫(kù)門(mén)禁、邊境安檢通關(guān)、軍隊(duì)安保系統(tǒng)、考生身份驗(yàn)證等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。

　　指靜脈識(shí)別：安全性高

　　指靜脈識(shí)別技術(shù)是一種新的生物特征識(shí)別技術(shù)，它利用手指內(nèi)的靜脈分布圖像來(lái)進(jìn)行身份識(shí)別。醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用近紅外線照射手指時(shí)，靜脈中流動(dòng)的血紅蛋白會(huì)吸收近紅外線從而形成血管的影像，通過(guò)傳感器可以獲取手指靜脈的圖像，并經(jīng)算法處理形成特定的指靜脈特征模板。經(jīng)過(guò)醫(yī)學(xué)驗(yàn)證，每個(gè)人的手指靜脈血管影像都不一樣，形成的模板是一種獨(dú)特的生物特征，可用于進(jìn)行身份的識(shí)別。

　　指靜脈識(shí)別技術(shù)區(qū)別于指紋、虹膜、人臉等其它生物識(shí)別技術(shù)，在于其生物特征載體靜脈血管位于手指內(nèi)部，除非是復(fù)制一根活體手指，否則流動(dòng)的血液形成的血管圖像通過(guò)普通的技術(shù)手段很難獲取及被復(fù)制，是非表皮特征、非接觸技術(shù)、安全、高效、方便的。在當(dāng)今眾多生物識(shí)別技術(shù)中，指靜脈技術(shù)是安全級(jí)別及技術(shù)指標(biāo)是最高的，使用習(xí)慣和指紋類(lèi)似，其廣泛的應(yīng)用及在大部分領(lǐng)域補(bǔ)充或替代指紋技術(shù)，將是未來(lái)身份識(shí)別的趨勢(shì)。

　　多重生物識(shí)別的融合與創(chuàng)新

　　基于多模態(tài)或多生物特征融合的解決方案代表了一個(gè)新興趨勢(shì)，某些應(yīng)用會(huì)比單一方法的識(shí)別系統(tǒng)具有更好的技術(shù)性能。

　　國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)已經(jīng)聯(lián)合公布了《信息技術(shù)—生物特征—多模態(tài)和其他多生物特征融合》，該方案能融合多種生物指令，以保證在一種生物特征失真的情況下，仍能順利識(shí)別。新的ISO/IECTR24722∶2007不但包含了目前就多模態(tài)和多生物特征融合做法的描述和分析，它還研討了需求、可能的路徑和標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)支持多生物特征識(shí)別系統(tǒng)，以提高其通用性和實(shí)用性。這項(xiàng)最新的ISO/IEC技術(shù)報(bào)告提供了多模態(tài)和其他多生物識(shí)別系統(tǒng)的總的概述，并給出了關(guān)于多生物特征融合的一個(gè)參考——生物特征識(shí)別系統(tǒng)需要一種以上的生物模態(tài)。

　　多生物特征解決方案的潛在好處是能延伸到人體進(jìn)入控制區(qū)域從而獲取敏感數(shù)據(jù)。這樣，就能使生物特征識(shí)別系統(tǒng)更安全，入侵者用人造物或模仿品來(lái)同時(shí)騙過(guò)多生物特征基本上是不可能的，而個(gè)人在某項(xiàng)特征不便時(shí)亦可靈活調(diào)換。

　　目前，由中科院自動(dòng)化所自主研發(fā)的多模態(tài)生物識(shí)別系統(tǒng)集成了虹膜、人臉、指紋和身份證識(shí)別技術(shù)，在人機(jī)交互、識(shí)別精度、應(yīng)用接口等方面取得重要?jiǎng)?chuàng)新。該系統(tǒng)具有以下技術(shù)特點(diǎn)：

　　安全性高：融合虹膜/人臉/指紋多模態(tài)生物識(shí)別和二代身份證驗(yàn)證機(jī)制，確保識(shí)別的準(zhǔn)確性;

　　識(shí)別精度：>99.9%;

　　響應(yīng)時(shí)間：<2秒;

　　數(shù)據(jù)規(guī)模：每套系統(tǒng)默認(rèn)最高注冊(cè)用戶數(shù)量5000人，可以升級(jí)到100萬(wàn)人;

　　使用便捷：友好的人機(jī)交互界面，觸摸屏操作，實(shí)時(shí)顯示虹膜、人臉、指紋等特征;

　　一機(jī)多用：一臺(tái)設(shè)備同時(shí)具有身份注冊(cè)、身份識(shí)別、信息查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能;

　　網(wǎng)絡(luò)通訊：通過(guò)TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)多設(shè)備的互聯(lián)互通，注冊(cè)信息可以實(shí)現(xiàn)所有終端同步更新。

　　發(fā)展前景與應(yīng)用趨勢(shì)展望

　　我國(guó)生物識(shí)別產(chǎn)業(yè)，尤其是指紋識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，已進(jìn)入成熟發(fā)展期，2013年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模約為30億人民幣，技術(shù)、產(chǎn)品和應(yīng)用日漸普及。相較國(guó)外大部分應(yīng)用都在政府和公共服務(wù)領(lǐng)域的重大型項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)超過(guò)90%均是小型商業(yè)部門(mén)應(yīng)用，未來(lái)仍有巨大發(fā)展空間。

　　然而，我們必須清醒地看到，目前國(guó)內(nèi)生物識(shí)別市場(chǎng)相對(duì)單一，過(guò)于集中在指紋識(shí)別技術(shù)，而生物識(shí)別包括多重生物識(shí)別的發(fā)展應(yīng)用，仍需多方合力推進(jìn)。

　　一是政府和行業(yè)組織的推動(dòng)才能促進(jìn)生物識(shí)別領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化。政府出于國(guó)家安全考慮，實(shí)施的生物識(shí)別護(hù)照、國(guó)民身份證計(jì)劃等政策將很大程度上對(duì)生物識(shí)別技術(shù)的研發(fā)設(shè)計(jì)、普及應(yīng)用起到推波助瀾的作用，同時(shí)，國(guó)際生物識(shí)別和鑒定協(xié)會(huì)、生物識(shí)別聯(lián)盟、生物識(shí)別應(yīng)用程序接口聯(lián)盟等行業(yè)組織在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、交流培訓(xùn)、協(xié)調(diào)政府與產(chǎn)業(yè)界等方面也不容忽視。

　　二是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相互整合。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相互整合是未來(lái)的重要發(fā)展方向，如生物識(shí)別技術(shù)與其他的新興自動(dòng)識(shí)別技術(shù)(射頻卡、智能卡、二維條形碼、RFID等)未來(lái)都有進(jìn)行結(jié)合的可能，而各單一生物技術(shù)核心共享，完善多重生物識(shí)別技術(shù)，也將大大擴(kuò)大生物識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用范圍。目前，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的廠商都把注意力投向了復(fù)雜大系統(tǒng)、多重生物識(shí)別技術(shù)融合的中高端產(chǎn)品及應(yīng)用。

　　三是行業(yè)內(nèi)并購(gòu)重組聯(lián)盟化發(fā)展。近年來(lái)，全球的生物識(shí)別技術(shù)主要企業(yè)有計(jì)劃地頻繁地堆同行企業(yè)進(jìn)行并購(gòu)、重組，目的在于獲得多種技術(shù)，用以開(kāi)發(fā)多重生物識(shí)別融合產(chǎn)品，減少競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的同時(shí)獲得更大的市場(chǎng)份額。目前，全球規(guī)模以上的生物識(shí)別技術(shù)企業(yè)僅有20家左右，預(yù)計(jì)未來(lái)行業(yè)內(nèi)并購(gòu)重組仍將繼續(xù)，寡頭化發(fā)展明顯。

　　多重生物識(shí)別技術(shù)不僅將給人類(lèi)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)新的應(yīng)用和體驗(yàn)，“身體密碼”也將改變我們現(xiàn)有的生活模式。

　　隨著多重生物識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展，鑰匙、密碼或許已無(wú)必要存在，到家只要你給一個(gè)眼神，家門(mén)就為你打開(kāi);去銀行取款，無(wú)需帶卡，也不必?fù)?dān)心賬號(hào)被盜;家中來(lái)了陌生人，視頻監(jiān)控會(huì)立即發(fā)出報(bào)警聲;網(wǎng)上購(gòu)物，只要看一下攝像頭，就能實(shí)現(xiàn)資金的支付和流動(dòng);登陸社交網(wǎng)絡(luò)，可以瞬間識(shí)別網(wǎng)絡(luò)好友;也不用擔(dān)心盜竊等犯罪活動(dòng)，無(wú)處不在的攝像頭能快速“揪出”壞分子，讓生活變得輕松自在……

　　(本文作者現(xiàn)任北京嘉德恒安科技發(fā)展有限責(zé)任公司市場(chǎng)總監(jiān))