身份識別是人類社會(huì)生活的一個(gè)最基本問題,每一個(gè)人,每一天都會(huì)遇到,無處不在。早在3000多年前,人類就開始使用機(jī)械鑰匙,這是最早的身份識別技術(shù)。隨著近代電子科技的發(fā)展,密碼、條形碼、磁條卡、射頻卡、證件走進(jìn)了人們的生活,但這類身份識別技術(shù)都是通過“what you have?”或者“What you know”來實(shí)現(xiàn),其易被偽造、丟失、遺忘,且不方便、不安全,不能真正認(rèn)證到人本身。于是最新一代的身份識別技術(shù)——生物特征識別技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,它是利用人類固有的生理或行為特征來識別與驗(yàn)證身份的技術(shù),具體包括: (1)生理特征:指紋、人臉、掌紋、掌形、虹膜、視網(wǎng)膜,靜脈、耳廓。(2)行為特征:簽字、步態(tài)、語音、按鍵力度等。
基于這些特征,人們已經(jīng)發(fā)展了指紋識別、掌紋識別、掌形識別、人臉識別、發(fā)音識別、虹膜識別、靜脈識別、簽名識別等多種生物識別技術(shù)。生物特征識別技術(shù)被列為21世紀(jì)對人類社會(huì)帶來革命性影響的十大技術(shù)之一,微軟比爾?蓋茨曾經(jīng)預(yù)言:生物識別技術(shù),將成為21世紀(jì)未來幾年IT產(chǎn)業(yè)的重要革新。
生物特征識別技術(shù)是目前最為方便、安全的身份識別技術(shù),它辨識的是人身的固有特征,不需要身外的其他標(biāo)識物。隨著近代科技的發(fā)展,這些新型的身份識別方式不斷走入人們的日常生活,其帶來方便和安全的同時(shí),也帶來了對傳統(tǒng)物理識別方式的沖擊和思考,下面筆者就當(dāng)前生物特征識別技術(shù)的市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,做一個(gè)粗淺的分析。
幾種生物特征識別技術(shù)的比較
指紋識別技術(shù)
通過分析指紋的特征,如嵴、谷和終點(diǎn)、分叉點(diǎn)或分歧點(diǎn),從而抽取特征值,通過指紋特征值的比對來確認(rèn)人的身份。指紋識別技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛、價(jià)格最低廉的一種生物特征識別技術(shù),它是一種接觸性的識別技術(shù),采集比較穩(wěn)定,但指紋采集頭常常容易損壞,尤其是使用人數(shù)多的場景下,或許幾個(gè)月就得更換一次指紋采集頭。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),大約5%左右的人,由于指紋磨損,或者指紋比較淺,是不能使用指紋識別的,因此,這就大大制約了指紋識別的應(yīng)用領(lǐng)域。
虹膜
虹膜,一種在眼睛瞳孔內(nèi)織物狀的各色環(huán)狀物,每一個(gè)虹膜都包含一個(gè)獨(dú)一無二的基于像冠、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)。虹膜識別技術(shù)就是基于這些特征進(jìn)行比對來確定一個(gè)人的身份的,從理論上來講虹膜識別的精度較高,但虹膜識別需要分辨率比較高的攝像頭,以及合適的光學(xué)條件,成本也比較高。因此,其應(yīng)用主要集中在高端市場,市場應(yīng)用面較窄。
人臉識別
在現(xiàn)實(shí)生活中,人與人之間的辨認(rèn)不是通過指紋、掌紋、虹膜等等,而是通過對人面部(人臉)的識別來實(shí)現(xiàn)的。因此,在眾多的生物特征識別技術(shù)中,人臉識別技術(shù)最具有吸引力,它最直觀、最自然,符合人的認(rèn)知規(guī)律,它具有如下特點(diǎn):
非接觸,用戶接受度高。人臉識別技術(shù)使用攝像頭作為識別信息的獲取裝置,以非接觸方式,自動(dòng)獲取人臉,并完成人臉識別過程。
直觀性突出。人臉識別技術(shù)所使用的依據(jù)是人的面部圖像,而人臉無疑是肉眼能夠判別的最直觀的信息源,“以貌取人”符合人的認(rèn)知規(guī)律。同時(shí)也方便后期人工確認(rèn),且具再利用等明顯優(yōu)勢。
識別速度快,不易被察覺。與其它生物識別技術(shù)相比,人臉識別屬于一種自動(dòng)識別技術(shù),一秒時(shí)間內(nèi)可以識別好幾次。不被察覺的特點(diǎn)對于識別方法也很重要,這會(huì)使該識別方法不令人反感,并且因?yàn)椴蝗菀滓鹑说淖⒁舛蝗菀妆黄垓_。
不易仿冒。人臉識別技術(shù)要求識別對象必須親臨識別現(xiàn)場,他人無法仿冒。人臉識別技術(shù)所獨(dú)具的活性判別能力,保證了他人無法以非活性的照片、木偶、蠟像乃至人頭欺騙識別系統(tǒng)。
應(yīng)用領(lǐng)域廣。除了目前指紋識別的所有應(yīng)用領(lǐng)域外,人臉識別還可以應(yīng)用到各種人臉視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)碼相機(jī)的人臉檢測,以及未來的機(jī)器人,具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
另外,人臉識別具有自然性不被察覺性的雙重優(yōu)點(diǎn)。自然性,是指該識別方式同人類(甚至其他生物)進(jìn)行個(gè)體識別時(shí)所利用的生物特征相同,人類也是通過觀察比較人臉來區(qū)分和確認(rèn)某個(gè)人的。另外,具有自然性的識別還有語音識別、體形識別等,而指紋識別、虹膜識別等都不具有自然性,因?yàn)槿祟惢蛘咂渌锊⒉煌ㄟ^此類生物特征區(qū)別個(gè)體。不被察覺的特點(diǎn)對于一種識別方法也很重要,這會(huì)使該識別方法不令人反感,并且因?yàn)椴蝗菀滓鹑说淖⒁舛蝗菀妆黄垓_。人臉識別具有這方面的特點(diǎn),它完全利用可見光獲取人臉圖像信息,而不同于指紋識別或者虹膜識別,需要利用電子壓力傳感器采集指紋,或者利用紅外線采集虹膜圖像,這些特殊的采集方式很容易被人察覺,從而有可能被偽裝欺騙。
語音識別
語音識別是一種行為特征識別技術(shù),聲音識別設(shè)備不斷地測量、記錄語音的波形和變化。而語音識別基于將現(xiàn)場采集到的語音同登記過的語音模板進(jìn)行精確的匹配。語音識別也是一種非接觸的識別技術(shù),用戶可以很自然地接受,但語音識別的穩(wěn)定性較差,容易被欺騙,因此,目前還沒有進(jìn)入實(shí)用階段。
生物特征識別技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
從市場應(yīng)用的角度而言,對于指紋、虹膜、人臉、聲音等幾種生物特征識別技術(shù),它們的目標(biāo)市場基本重合,因此存在相互競爭關(guān)系,根據(jù)國際生物識別集團(tuán)(IBG)最新權(quán)威報(bào)告《生物識別市場與產(chǎn)業(yè)報(bào)告2009-2014》顯示,在各種生物特征識別技術(shù)中,自動(dòng)指紋識別系統(tǒng)(AFIS)和實(shí)時(shí)掃描所占份額最大,為38.3%;指紋識別占到28.4%(自動(dòng)指紋識別系統(tǒng)(AFIS)和實(shí)時(shí)掃描,是指在公安、刑偵、機(jī)場、安檢等行業(yè)應(yīng)用的指紋識別系統(tǒng);指紋識別,是指其他指紋識別的民用市場 。)人臉識別占到11.4%;虹膜識別、語音識別、靜脈識別和掌形識別各占8.0%、3.0%、2.4%和1.8%。
其中一個(gè)突出的市場變化就是,經(jīng)過短短三年時(shí)間,我國人臉識別技術(shù)的市場份額從零增長到16%,指紋識別的市場份額則從98%下降到82%,充分顯示了人臉識別技術(shù)不斷替代指紋識別的市場發(fā)展趨勢。[nextpage]
人臉識別技術(shù)的跨界應(yīng)用
人臉識別技術(shù),除了在以身份識別為核心的生物特征識別市場以外,近年來,得益于人臉識別技術(shù)的突出的直觀性、自然性和非接觸性,還呈現(xiàn)出一種跨界應(yīng)用的市場特點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:
目前數(shù)碼相機(jī),包括最近剛上市的IPHONE5攝像頭,都帶有人臉檢測精確曝光、笑臉檢測功能,這其實(shí)就是人臉識別技術(shù)的一種應(yīng)用;
在數(shù)字標(biāo)牌廣告市場,采用人臉識別技術(shù),目前在國外已經(jīng)出現(xiàn)了通過攝像頭自動(dòng)進(jìn)行觀眾的駐留、性別、年齡的分析統(tǒng)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)廣告效果和用戶群的精確統(tǒng)計(jì)分析;
在智能電視市場,目前三星、聯(lián)想、海爾、海信的智能電視,都采用人臉識別技術(shù),通過攝像頭進(jìn)行開機(jī)和頻道管理,以及用戶觀看測距;
在京滬高鐵的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,采用最新的中遠(yuǎn)距離人臉識別技術(shù),可以在關(guān)鍵人流通道中對捕獲到的人臉圖像,自動(dòng)和后臺黑名單庫中的人臉照片進(jìn)行比對,如果相似度達(dá)到一定程度,自動(dòng)報(bào)警,提示警察前去盤查處理。
正是基于人臉識別技術(shù)應(yīng)用的廣泛市場,近年來國外知名的IT公司紛紛采用收購的方式,先后收購了一系列的人臉識別公司,具體如表二。
綜上所述,這些都充分說明了人臉識別技術(shù)除了在傳統(tǒng)的生物特征識別市場的應(yīng)用以外,在其他應(yīng)用市場的前景也值得關(guān)注。
未來發(fā)展
隨著各種生物特征識別技術(shù)的不斷發(fā)展和提高,在全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化的大背景下,筆者相信,生物特征識別技術(shù)的應(yīng)用面會(huì)越來越廣,深度會(huì)不斷深入,并將呈現(xiàn)三個(gè)發(fā)展趨勢:
1、網(wǎng)絡(luò)化趨勢,生物特征識別解決了人類社會(huì)日常生活中一個(gè)基本的身份識別問題,今后,這種身份認(rèn)證的結(jié)果會(huì)越來越多地和各種行業(yè)應(yīng)用結(jié)合起來,并通過網(wǎng)絡(luò)得以信息共享,簡單來說就是“身份識別 + 物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展趨勢。
2、融合趨勢,各種生物特征識別技術(shù)有各自的優(yōu)點(diǎn),也有各自的短處,對于一些安全性要求較高的特殊行業(yè)應(yīng)用,就需要幾種生物特征識別技術(shù)的融合應(yīng)用,以進(jìn)一步提高身份識別的整體安全性。
3、人臉識別快速發(fā)展趨勢,人臉識別技術(shù)作為一種最晚走向大規(guī)模商用的生物特征識別技術(shù),近年來發(fā)展速度很快,除了在傳統(tǒng)的應(yīng)用市場不斷擴(kuò)大自己的市場份額外,在一些非傳統(tǒng)的應(yīng)用市場,也將顯示出良好的跨界應(yīng)用的市場前景。