多生物特征解決方案的潛在好處是能延伸到人體進入控制區(qū)域從而獲取敏感數據。這樣，就能使生物特征識別系統(tǒng)更安全，入侵者用人造物或模仿品來同時騙過多生物特征基本上是不可能的，而個人在某項特征不便時亦可靈活調換。

　　文/秦德虎

　　多重生物識別是指將多種生物識別技術進行整合應用，其性能表現、可靠性和安全程度比單項技術更高?；趩雾椉夹g的特點和優(yōu)勢是有局限性的，而通過不同的采集設備獲取各種生物特征數據，然后通過各自獨立的識別算法或統(tǒng)一的融合算法集成為一個完整系統(tǒng)，來驗證該特征值是否與數據庫中預存的模板相匹配，完成識別驗證過程。這樣能夠讓使用者在識別時擁有多種選擇，比采用單一生物識別技術具有更高的安全性。

　　多重生物識別的“與”和“或”

　　目前主流單項技術有指紋、人臉、虹膜和靜脈(靜脈屬于新應用技術);多重生物識別技術的核心結構原理，是“與”的關系還是“或”的關系?兩者的區(qū)別在于如何分析和判斷這些特征值，如果是“或”的關系，就是建立多重生物識別系統(tǒng)軟件平臺后，通過不同的采集器獲取各種生物特征數據，例如指紋圖像、人臉圖像等，然后通過各自獨立的數學方程式(即所謂的“識別算法”)來決定這個指紋或人臉是否與數據庫中預存的模板相匹配。分別使用不同的生物識別算法處理不同的生物特征，各自分別得出獨立的結果(如用指紋識別算法分析指紋，用人臉識別算法分析人臉圖像，各自得出指紋比對和人臉比對的判斷結果)。如果通過其中一種識別算法未能得到明確的識別結果，可以再用另外一種算法進行確認。

　　如果是“與”的關系，即所謂的“融合生物識別技術”(fused biometrics)，這是多重生物識別技術領域的最新趨勢。融合生物識別系統(tǒng)也通過各種獨立的或多種采集方式合而為一的采集器，來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，根據多重生物識別技術的綜合判斷得出最終的識別結果。這樣的處理方式和結果更快速、準確率更高，并且系統(tǒng)可擴展性更好，最終使整個系統(tǒng)達到新的安全高度。

　　多種生物識別技術的性能PK

　　目前，指紋識別、人臉識別、虹膜識別是主流的生物識別方式，而靜脈識別則作為一種新的識別方式具有更高的安全性。在這幾類識別方式中，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。

　　指紋識別：應用范圍最廣、成熟度高

　　指紋識別即指通過比較不同指紋的細節(jié)特征點來進行鑒別。由于每個人的指紋不同，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。

　　我們二代身份證應用的指紋識別技術它的優(yōu)勢就是應用比較方便，應用時間長，認知度高，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)都會影響指紋的應用，二代身份證采集過程中像農民、工人等群體會出現大量無法采集的問題。由于指紋到處能留下痕跡，對公安刑偵較為有利，但由于容易復制，也為反刑偵帶來了便利。

　　人臉識別：方便采集

　　人臉識別技術是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理、記憶存儲和比對辨識，達到識別不同人身份的目的。人臉技術是目前受關注比較多的生物識別技術，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)，運動影響很大，同時由于也是表面特征，容易被偽造復制，用于做身份識別、刑偵時穩(wěn)定性及安全性較低，如果技術有所突破，在公共安全等領域應用廣泛。

　　虹膜識別：比較精確

　　虹膜技術是利用人眼睛虹膜的紋理特征進行身份識別的一種識別技術。虹膜是人眼中瞳孔內的織物狀各色環(huán)狀物，每一個虹膜都包含一個獨一無二的基于像冠、水晶體、細絲、斑點、結構、凹點、射線、皺紋和條紋等特征的結構。據稱，沒有任何兩個虹膜是一樣的。虹膜識別從技術指標上來說是比較精確的一種，但在使用上需要通過紅外光或可見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用。此外，目前市場上出現的美瞳等產品能改變虹膜的特征，比較容易復制。虹膜識別技術目前已經在我國煤礦工人考勤、監(jiān)獄犯人管理、銀行金庫門禁、邊境安檢通關、軍隊安保系統(tǒng)、考生身份驗證等領域實現應用。

　　指靜脈識別：安全性高

　　指靜脈識別技術是一種新的生物特征識別技術，它利用手指內的靜脈分布圖像來進行身份識別。醫(yī)學研究發(fā)現，當用近紅外線照射手指時，靜脈中流動的血紅蛋白會吸收近紅外線從而形成血管的影像，通過傳感器可以獲取手指靜脈的圖像，并經算法處理形成特定的指靜脈特征模板。經過醫(yī)學驗證，每個人的手指靜脈血管影像都不一樣，形成的模板是一種獨特的生物特征，可用于進行身份的識別。

　　指靜脈識別技術區(qū)別于指紋、虹膜、人臉等其它生物識別技術，在于其生物特征載體靜脈血管位于手指內部，除非是復制一根活體手指，否則流動的血液形成的血管圖像通過普通的技術手段很難獲取及被復制，是非表皮特征、非接觸技術、安全、高效、方便的。在當今眾多生物識別技術中，指靜脈技術是安全級別及技術指標是最高的，使用習慣和指紋類似，其廣泛的應用及在大部分領域補充或替代指紋技術，將是未來身份識別的趨勢。

　　多重生物識別的融合與創(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新興趨勢，某些應用會比單一方法的識別系統(tǒng)具有更好的技術性能。

　　國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)已經聯(lián)合公布了《信息技術—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、可能的路徑和標準化來支持多生物特征識別系統(tǒng)，以提高其通用性和實用性。這項最新的ISO/IEC技術報告提供了多模態(tài)和其他多生物識別系統(tǒng)的總的概述，并給出了關于多生物特征融合的一個參考——生物特征識別系統(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入控制區(qū)域從而獲取敏感數據。這樣，就能使生物特征識別系統(tǒng)更安全，入侵者用人造物或模仿品來同時騙過多生物特征基本上是不可能的，而個人在某項特征不便時亦可靈活調換。

　　目前，由中科院自動化所自主研發(fā)的多模態(tài)生物識別系統(tǒng)集成了虹膜、人臉、指紋和身份證識別技術，在人機交互、識別精度、應用接口等方面取得重要創(chuàng)新。該系統(tǒng)具有以下技術特點：

　　安全性高：融合虹膜/人臉/指紋多模態(tài)生物識別和二代身份證驗證機制，確保識別的準確性;

　　識別精度：>99.9%;

　　響應時間：<2秒;

　　數據規(guī)模：每套系統(tǒng)默認最高注冊用戶數量5000人，可以升級到100萬人;

　　使用便捷：友好的人機交互界面，觸摸屏操作，實時顯示虹膜、人臉、指紋等特征;

　　一機多用：一臺設備同時具有身份注冊、身份識別、信息查詢、統(tǒng)計報表等功能;

　　網絡通訊：通過TCP/IP協(xié)議實現多設備的互聯(lián)互通，注冊信息可以實現所有終端同步更新。

　　發(fā)展前景與應用趨勢展望

　　我國生物識別產業(yè)，尤其是指紋識別技術領域，已進入成熟發(fā)展期，2013年國內市場規(guī)模約為30億人民幣，技術、產品和應用日漸普及。相較國外大部分應用都在政府和公共服務領域的重大型項目，國內市場超過90%均是小型商業(yè)部門應用，未來仍有巨大發(fā)展空間。

　　然而，我們必須清醒地看到，目前國內生物識別市場相對單一，過于集中在指紋識別技術，而生物識別包括多重生物識別的發(fā)展應用，仍需多方合力推進。

　　一是政府和行業(yè)組織的推動才能促進生物識別領域產業(yè)化。政府出于國家安全考慮，實施的生物識別護照、國民身份證計劃等政策將很大程度上對生物識別技術的研發(fā)設計、普及應用起到推波助瀾的作用，同時，國際生物識別和鑒定協(xié)會、生物識別聯(lián)盟、生物識別應用程序接口聯(lián)盟等行業(yè)組織在行業(yè)標準制定、交流培訓、協(xié)調政府與產業(yè)界等方面也不容忽視。

　　二是自動識別技術相互整合。自動識別技術相互整合是未來的重要發(fā)展方向，如生物識別技術與其他的新興自動識別技術(射頻卡、智能卡、二維條形碼、RFID等)未來都有進行結合的可能，而各單一生物技術核心共享，完善多重生物識別技術，也將大大擴大生物識別技術的應用范圍。目前，歐美發(fā)達國家的廠商都把注意力投向了復雜大系統(tǒng)、多重生物識別技術融合的中高端產品及應用。

　　三是行業(yè)內并購重組聯(lián)盟化發(fā)展。近年來，全球的生物識別技術主要企業(yè)有計劃地頻繁地堆同行企業(yè)進行并購、重組，目的在于獲得多種技術，用以開發(fā)多重生物識別融合產品，減少競爭對手的同時獲得更大的市場份額。目前，全球規(guī)模以上的生物識別技術企業(yè)僅有20家左右，預計未來行業(yè)內并購重組仍將繼續(xù)，寡頭化發(fā)展明顯。

　　多重生物識別技術不僅將給人類社會發(fā)展帶來新的應用和體驗，“身體密碼”也將改變我們現有的生活模式。

　　隨著多重生物識別技術的不斷發(fā)展，鑰匙、密碼或許已無必要存在，到家只要你給一個眼神，家門就為你打開;去銀行取款，無需帶卡，也不必擔心賬號被盜;家中來了陌生人，視頻監(jiān)控會立即發(fā)出報警聲;網上購物，只要看一下攝像頭，就能實現資金的支付和流動;登陸社交網絡，可以瞬間識別網絡好友;也不用擔心盜竊等犯罪活動，無處不在的攝像頭能快速“揪出”壞分子，讓生活變得輕松自在……

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