為了不受新型冠狀病毒肺炎的攻擊，幾乎所有人都帶上了口罩，這給依靠人臉識(shí)別設(shè)備確認(rèn)身份的用戶帶來一個(gè)難題——識(shí)別失效。

而突如其來的疫情影響，也讓包括iPhone在內(nèi)的各色智能手機(jī) Face ID技術(shù)遇到了尷尬，因?yàn)橐坏┯脩舸魃峡谡?，就難以實(shí)現(xiàn)人臉解鎖。

近日，根據(jù)微博網(wǎng)友反饋，蘋果公司開啟了iOS 13.5/iPadOS 13.5 GM版的更新推送。根據(jù)業(yè)內(nèi)消息，該版本一個(gè)重要功能，是“戴口罩使用Face ID”。

同時(shí)，國(guó)內(nèi)科技廠商也表示，已經(jīng)開發(fā)出虹膜識(shí)別作為替代方案，可以實(shí)現(xiàn)帶著口罩也能解鎖手機(jī)。

根據(jù)美國(guó)智庫(kù)Acuity Market Intelligence的預(yù)測(cè)，虹膜識(shí)別技術(shù)占全球生物特征識(shí)別的市場(chǎng)份額，將從2015年的7%提升至2020年的16%，2020年總產(chǎn)值將達(dá)到35億美元，對(duì)應(yīng)復(fù)合年均增速為36.6%。

虹膜手機(jī)可在20-50厘米范圍獲取用戶雙眼的近紅外虹膜圖像

戴口罩使用Face ID，技術(shù)上要解決并不容易。

“口罩遮住了部分人臉，人臉識(shí)別面臨先天性的信息不足問題，并且口罩款式形狀和佩戴狀態(tài)各異，要檢測(cè)分割遮擋區(qū)域人臉識(shí)別要需要增加預(yù)處理工作量。戴口罩會(huì)使人臉識(shí)別精度大打折扣，很多復(fù)雜條件下(例如光照、姿態(tài)等)身份識(shí)別精度會(huì)顯著下降，達(dá)不到應(yīng)用需求，特別是1：N的應(yīng)用場(chǎng)景。”中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員孫哲南接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示。

除了Face ID(人臉識(shí)別)外，“虹膜識(shí)別”是如何實(shí)現(xiàn)解鎖手機(jī)?

孫哲南介紹，手機(jī)前置虹膜成像模塊和近紅外主動(dòng)光源，可以在20-50厘米范圍獲取用戶雙眼的近紅外虹膜圖像，人眼虹膜紋理圖像包括斑點(diǎn)、條紋、細(xì)絲、冠狀、隱窩等細(xì)節(jié)視覺特征，這些特征人各有異、出生一年后幾乎終身不變，因此可以采用圖像處理和模式識(shí)別方法精確鑒定虹膜圖像的人員身份。虹膜解鎖通過比對(duì)用戶虹膜圖像和事先注冊(cè)模板之間的相似性來確認(rèn)用戶是否是手機(jī)訪問的授權(quán)人員，具有精度高(>99.9%)、速度快(1-2秒)、安全可靠(很難偽造他人虹膜)等特點(diǎn)。

“作為人工智能的細(xì)分領(lǐng)域，虹膜識(shí)別是比人臉識(shí)別和指紋識(shí)別具有更難偽造的生物特征識(shí)別特性。例如，指紋比較容易磨損和破壞，接觸式識(shí)別存在病毒傳染風(fēng)險(xiǎn)，人臉識(shí)別會(huì)存在雙胞胎難分辨的問題，即使同一個(gè)人，隨著年齡變化，容貌也會(huì)發(fā)生改變。另外，整容、不同光照下的表情、姿態(tài)等也都會(huì)影響識(shí)別效果，在當(dāng)下疫情期間，佩戴口罩、護(hù)目鏡、帽子，也會(huì)導(dǎo)致臉部信息缺失。”中科虹霸總經(jīng)理馬力在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示。

記者了解，中科虹霸是國(guó)內(nèi)最早突破微型虹膜成像技術(shù)的高科技公司，解決了復(fù)雜環(huán)境光線下低分辨率虹膜圖像識(shí)別問題，并將虹膜識(shí)別移動(dòng)端安全解決方案成功應(yīng)用于手機(jī)、平板等移動(dòng)端產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了用戶體驗(yàn)和高安全性的平衡。并與國(guó)內(nèi)外的多家手機(jī)廠商達(dá)成深度合作，已經(jīng)完成多款虹膜識(shí)別智能終端。

2016年1月，中國(guó)推出第一款規(guī)模量產(chǎn)的虹膜手機(jī)——展訊紫潭解決方案安全手機(jī)。2016年9月，達(dá)闥科技推出巨象E1虹膜手機(jī)。2016年12月，菲律賓推出第一款面向消費(fèi)市場(chǎng)的虹膜手機(jī)——Cherry Mobile Iris。2017年2月，中國(guó)推出首款基于可信計(jì)算的虹膜手機(jī)——達(dá)闥Data虹膜手機(jī)。2017年3月，非洲推出第一款面向消費(fèi)市場(chǎng)的虹膜手機(jī)——Fero Mobile Iris。2017年4月，中國(guó)推出第一款面向消費(fèi)市場(chǎng)的虹膜手機(jī)——國(guó)美U1、K1。2017年12月，國(guó)美推出虹膜U7手機(jī)。2018年1月，具有虹膜功能的C70工業(yè)智能終端推出;2019年6月，面向港臺(tái)地區(qū)發(fā)布的虹膜智能終端HTC-U19e推出。

新冠疫情成為虹膜識(shí)別爆發(fā)式增長(zhǎng)的“催化劑”

此前人臉識(shí)別大行其道，虹膜識(shí)別并未能成功推廣，但隨著廣泛戴口罩的情況出現(xiàn)，虹膜識(shí)別是否會(huì)重新崛起?

孫哲南，虹膜紋理特征因人而異、穩(wěn)定不變、安全可靠，是理想的身份認(rèn)證標(biāo)識(shí)信息。

從上世紀(jì)90年代以來科研人員一直在探尋獲取和識(shí)別虹膜圖像的有效途徑，虹膜識(shí)別學(xué)科領(lǐng)域經(jīng)過20年的發(fā)展積累了豐富的理論和方法。

“這些年虹膜識(shí)別應(yīng)用以30%以上的增速快速增長(zhǎng)，在生物特征識(shí)別市場(chǎng)比重逐步提升。”孫哲南說。

比如，礦山人員虹膜識(shí)別安全管理監(jiān)測(cè)平臺(tái)已經(jīng)應(yīng)用于數(shù)百家礦山企業(yè)，包括神華集團(tuán)、中煤集團(tuán)、同煤集團(tuán)等特大型煤炭企業(yè)，占據(jù)80%以上市場(chǎng)份額，在實(shí)際應(yīng)用中取得優(yōu)異效果。

“礦山人員虹膜識(shí)別安全管理監(jiān)測(cè)平臺(tái)已經(jīng)應(yīng)用于三百多家礦山企業(yè)，包括神華集團(tuán)、中煤集團(tuán)、同煤集團(tuán)等特大型煤炭企業(yè)，在實(shí)際應(yīng)用中取得優(yōu)異效果。每天近100萬礦山工人使用中科虹霸產(chǎn)品，進(jìn)行20多億次的虹膜比對(duì)。”馬力說。

“隨著新冠疫情發(fā)展，各單位和社區(qū)對(duì)個(gè)體身份認(rèn)證和門禁安檢的重視，而虹膜識(shí)別相比人臉識(shí)別不受口罩影響，相比指紋識(shí)別也不要接觸式采集，因此新冠疫情會(huì)成為虹膜識(shí)別應(yīng)用爆發(fā)式增長(zhǎng)的“催化劑”，虹膜識(shí)別會(huì)得到更加廣泛推廣應(yīng)用。”孫哲南說。

比如，虹膜識(shí)別+紅外熱成像測(cè)溫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無接觸識(shí)別測(cè)溫，已應(yīng)用于商務(wù)寫字樓、園區(qū)、社區(qū)等出入口人員身份識(shí)別及體溫健康檢測(cè)。

在疫情期間，中科虹霸等就迅速推出了集紅外熱成像、門禁、考勤等多種功能于一體的虹膜識(shí)別設(shè)備。“智能虹膜識(shí)別考勤一體機(jī)，配備了紅外熱成像測(cè)溫模塊，可與門禁控制、考勤系統(tǒng)集成，可將上下班考勤記錄、體溫等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至考勤系統(tǒng)，提供多維度考勤數(shù)據(jù)。”馬力介紹，目前該設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于政府機(jī)關(guān)、醫(yī)院、商務(wù)樓宇、社區(qū)等出入口。

在受控條件下可以高精度確認(rèn)用戶身份

那么，虹膜識(shí)別技術(shù)在疫情中、疫情后有哪些應(yīng)用和突破?

對(duì)此，孫哲南表示，在疫情中虹膜識(shí)別可以用于人員流動(dòng)管理，例如機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、醫(yī)院、單位、小區(qū)的流動(dòng)人員身份認(rèn)證，確保人員規(guī)范有序活動(dòng)。由于虹膜具有唯一性，隨身攜帶，甚至可以將虹膜作為“健康碼”、“行程碼”，比手機(jī)卡、證件等身外之物更加安全可靠、不易造假。

隨著虹膜識(shí)別場(chǎng)景的遍地開發(fā)，以后虹膜識(shí)別將大有可為。

“目前虹膜識(shí)別系統(tǒng)在受控條件下可以高精度確認(rèn)用戶身份，已廣泛應(yīng)用于國(guó)民證照、金融證券、邊檢通關(guān)、社保福利、教育考試、門禁考勤、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、信息安全等重要領(lǐng)域。隨著遠(yuǎn)距離和移動(dòng)端虹膜識(shí)別技術(shù)發(fā)展，虹膜識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，例如智能交通收費(fèi)站直接刷車主虹膜扣費(fèi)，大型超市和飯店刷虹膜結(jié)賬，手機(jī)刷虹膜處理移動(dòng)銀行、證券等事務(wù)。”孫哲南說。

“虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，其包含有很多相互交錯(cuò)的斑點(diǎn)、細(xì)絲、冠狀、條紋、隱窩等的細(xì)節(jié)特征。而且虹膜在胎兒發(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獨(dú)特性，同時(shí)也決定了身份識(shí)別的唯一性。虹膜識(shí)別技術(shù)具有精確度高、穩(wěn)定性好、不可仿造、非接觸式采集等特點(diǎn)。目前該技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于軍事、公安、邊防、社會(huì)福利、身份證、門禁、信息安全等領(lǐng)域。”馬力說。

虹膜識(shí)別技術(shù)在我國(guó)是否自主可控

在孫哲南看來，虹膜識(shí)別技術(shù)對(duì)國(guó)家安全有重要意義。

中科院自動(dòng)化所譚鐵牛院士團(tuán)隊(duì)從1998年起開始在國(guó)內(nèi)開展虹膜識(shí)別的研究，在虹膜圖像獲取、虹膜區(qū)域分割、虹膜特征表達(dá)、虹膜圖像分類等一系列關(guān)鍵問題上取得重要進(jìn)展，系統(tǒng)發(fā)展了虹膜識(shí)別的計(jì)算理論和技術(shù)方法，具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的虹膜設(shè)備和識(shí)別系統(tǒng)。

“我們自主可控虹膜識(shí)別成果在智能手機(jī)(為高通、華為海思、展訊提供移動(dòng)虹膜識(shí)別芯片方案)、邊境安檢、煤礦安監(jiān)、公安司法、銀行支付、兒童防丟失、聯(lián)合國(guó)難民管理等領(lǐng)域的全球數(shù)千萬用戶得到規(guī)?；瘧?yīng)用，首次實(shí)現(xiàn)我國(guó)虹膜識(shí)別技術(shù)出口和授權(quán)歐美企業(yè)和大學(xué)(如美國(guó)Sarnoff公司、Kentucky大學(xué)和英國(guó)IrisGuard公司)，打破西方發(fā)達(dá)國(guó)家在虹膜識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域?qū)ξ覈?guó)早期的技術(shù)封鎖和后期的市場(chǎng)壟斷。”孫哲南說。

據(jù)馬力介紹，美國(guó)司法系統(tǒng)采用中科虹霸的虹膜識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超過200萬人員的注冊(cè)和識(shí)別，該技術(shù)是與IrisGuard公司合作開發(fā)實(shí)施。國(guó)內(nèi)部分軍事基地和數(shù)十所監(jiān)獄和看守所采用中科虹霸的門禁產(chǎn)品和身份認(rèn)證系統(tǒng)，包括：駐承德某部隊(duì)、鄭州第一看守所(年均在押12000余人)、山西陽(yáng)泉監(jiān)獄、內(nèi)蒙通遼監(jiān)獄、深圳某勞教所、青海省看守所。深圳、新疆邊檢采用中科虹霸虹膜識(shí)別自動(dòng)通關(guān)系統(tǒng)。南美某國(guó)家社會(huì)公共安全管理系統(tǒng)采用中科虹霸虹膜識(shí)別人員身份認(rèn)證系統(tǒng)。

孫哲南介紹，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大部分采用國(guó)產(chǎn)自主可控虹膜識(shí)別技術(shù)，如果國(guó)家級(jí)虹膜識(shí)別平臺(tái)或者國(guó)家重要領(lǐng)域(例如身份證、金融、教育、社保、通關(guān)、電信、交通、旅游等)虹膜識(shí)別應(yīng)用采用國(guó)外技術(shù)，難保我國(guó)國(guó)民的虹膜信息被國(guó)外竊取，會(huì)影響國(guó)家安全和個(gè)人信息安全。國(guó)外媒體報(bào)道印度全國(guó)生物特征數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)用美國(guó)廠商設(shè)備采集，結(jié)果印度人虹膜信息被美國(guó)情報(bào)部門掌控，對(duì)印度經(jīng)濟(jì)社會(huì)和國(guó)家安全產(chǎn)生重大安全隱患。

與此同時(shí)，孫哲南強(qiáng)調(diào)，目前國(guó)際上和我國(guó)的一些標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)虹膜的設(shè)備、數(shù)據(jù)、應(yīng)用制定了一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)于虹膜識(shí)別技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義，但是目前標(biāo)準(zhǔn)體系還需要進(jìn)一步完善，例如虹膜特征編碼、遠(yuǎn)距離多用戶虹膜成像、特定行業(yè)的虹膜識(shí)別應(yīng)用等需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，促進(jìn)虹膜識(shí)別新技術(shù)和新應(yīng)用的發(fā)展。

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