盤點應用最廣泛的4類生物識別技術

　　根據美國咨詢機構Transparency Market Research的預計，全球生物識別技術市場規模將從2015年的112.4億美元，增長至2020年的233億美元，復合年均增速為15.7%。生物識別市場正處在快速增長當中。

　　隨著技術不斷進步，各種密碼認證方式推陳出新，從“用戶名+密碼”到“生物特征+活體檢測”。生物識別技術是目前最為方便與安全的識別技術，根據美國咨詢機構 Transparency Market Research的預計，全球生物識別技術市場規模將從2015年的112.4億美元，增長至2020年的233億美元，復合年均增速為15.7%。生物識別市場正處在快速增長當中。

　　生物識別技術

　　所謂生物識別技術就是，通過計算機與光學、聲學、生物傳感器和生物統計學原理等高科技手段密切結合，利用人體固有的生理特性，(如指紋、臉象、虹膜等)和行為特征(如筆跡、聲音、步態等)來進行個人身份的鑒定。生物識別技術比傳統的身份鑒定方法更具安全、保密和方便性。

　　就生物識別本身來說，可以分為指紋識別、人臉識別、虹膜識別、掌靜脈識別等。下面將其中應用最廣泛的4種識別技術進行比較介紹。

　　指紋識別

　　顧名思義，指紋識別就是通過識別手指紋路確認身份。目前，指紋識別是使用最為廣泛的安全認證方式，在公共場所，工作或者通關入境都可以選擇指紋認證。

　　智能硬件興起之后，包括智能手機在內的很多個人驗證方式也都選擇了指紋識別。從技術角度來說，指紋識別主要分為三種：電容式、光學式和超聲波式。因為超聲波式識別技術不成熟，手機所搭載的指紋識別芯片大多數是電容式指紋傳感器。通過表層鏡面采集到指紋之后，對采集的指紋進行質量評估，與指紋庫中的樣本進行比對，最終確定信息。

　　指紋識別雖然應用廣泛但是也存在一定的弊端，因為觸摸式的驗證方式對于環境要求非常高，對手指的濕度和清潔度都有要求，指紋磨損也會造成不能識別的后果;另外某些人可能天生沒有指紋，或者指紋特征少，無法成像;最重要的是，指紋痕跡容易留存，存在被復制的可能性，安全性降低。

　　虹膜識別

　　對于很多人來說，虹膜識別還是一個新鮮名詞。而讓虹膜識別快速普及走走入人們生活的神助攻非智能手機莫屬。富士通設計制造的ARROWS NX F-04G號稱是全球首款量產的具備虹膜識別技術的智能手機，而三星則在Note7及之后的高端旗艦機中采用了虹膜識別。目前，多款國產手機也具備了該功能。

　　事實上，虹膜識別是“陳酒裝新瓶”。相較于指紋識別，虹膜識別概念的誕生只晚了五年，距今已有133年。虹膜識別技術通過人體獨一無二眼睛虹膜的特征來識別身份，虹膜特征匹配的準確性甚至超過了DNA匹配。這種技術在生物測定行業已經被廣泛認為是目前精確度、穩定性、可升級性最高的身份識別系統。

　　虹膜識別特征在出生之前就以隨機組合的方式確定了下來，一旦形成終生不變。雖然虹膜識別的準確性是各種生物識別中較高的，但是相較于其它生物識別硬件，虹膜識別硬件造價高，大范圍推廣困難;鏡頭可能產生圖像畸變而使可靠性降低;一個自動虹膜識別系統包含硬件和軟件兩大模塊，虹膜圖像獲取裝置和虹膜識別算法。分別對應于圖像獲取和模式匹配這兩個基本問題，達到大面積商用還有很多技術難關需要攻克。

　　面部識別

　　人臉識別融合了計算機圖像處理技術與生物統計學原理于一體，利用計算機圖像處理技術從視頻中提取人像特征點，利用生物統計學的原理進行分析建立數學模型，即人臉特征模板。利用已建成的人臉特征模板與被測者的面像進行特征分析，根據分析的結果來給出一個相似值。通過這個值即可確定是否為同一人。

　　與指紋識別相較來看，人臉識別所使用的數據量更多，從而更加精確。而且與指紋需要接觸不同，人臉隔空識別，除了特定事項的認證，不要求驗證者的注意力。這也是為什么在明星演唱會上可以發現犯罪嫌疑人的原因，在圖像識別上，可以自動抓取驗證，這是接觸式識別所不具備的能力。但據外媒報道，奧蘭多市與奧蘭多警察局于當地時間6月25日發布聲明稱，已于上周停止使用亞馬遜深度學習人臉識別技術——Rekognition，雙方從去年12月份開始為期6個月的合同已經到期，目前不再續約。

　　面部識別中，相似性不同個體之間的區別不大，所有的面部的結構都相似，甚至面部器官的結構外形都很相似。這樣的特點對于利用面部進行定位是有利的，但是對于利用面部區分人類個體是不利的;易變性面部的外形很不穩定，人可以通過臉部的變化產生很多表情，而在不同觀察角度，面部的視覺圖像也相差很大，另外，面部識別還受光照條件(例如白天和夜晚，室內和室外等)、面部的很多遮蓋物(例如口罩、墨鏡、頭發、胡須等)、年齡等多方面因素的影響。

　靜脈識別

　　主要是利用靜脈血管的結構來進行身份識別。由于靜脈紋絡包含大量的特征信息，可以作為驗證的對象。掌靜脈識別的原理是利用靜脈血管與肌肉、骨骸之間對特定波長紅外光不同的吸收特性來進行造影，形成獨一無二的脈絡圖像。

　　目前以掌靜脈識別技術(手脈識別)技術為載體，可以對旅游，民生，商業，社區，交通等各大領域需求做出智能響應。參考消息網6月23日報道在中國，使用人臉和靜脈識別等尖端IT技術的“智能自動售貨機”已經呈現普及的趨勢。客戶將手掌掌心靠近機器上的對應標識，柜門就自動打開了。這就是使用靜脈識別技術的智能自動售貨機。報道稱，這種智能自動售貨機與智能手機結算系統支付寶建立了合作。在確認靜脈信息是本人后，設備上安裝的多個攝像頭將檢測到顧客取走的是哪些商品，然后在關上柜門的同時通過支付寶完成結算。顧客甚至不需要從包中取出手機。

　　參考消息報道中提及的掌靜脈識別技術正是由上海一家人工智能企業深蘭科技研發提供。掌靜脈識別技術(手脈識別)作為目前最為方便與安全的識別技術，通過特殊的光電轉換設備和計算機圖像處理技術，根據血液中的血紅素有吸收紅外線光的特質，將獲取到的手脈圖像進行數字處理，并使用復雜的算法從數據庫中進行匹配，從而對個人進行身份鑒定，確認身份。掌靜脈識別擁有生物識別技術的所有優點，唯一性，安全性和便利性。相比于外生物識別(指紋，面部等)安全和可靠級別高百倍。

　　除在智慧零售領域的應用外，深蘭科技成熟的掌靜脈生物識別技術在汽車、門禁等多個領域也已達到商用程度。開車不需要帶鑰匙，掃手開門;進入辦公區域，掃手開門;它已取代繁瑣的密碼，復雜的證件，讓人本身成為安全無縫的世界的核心。不過與虹膜識別技術一樣，手脈識別硬件造價較高，但是隨著技術的發展和產業的不斷升級，硬件造價有望進一步降低，并達到大規模普及。

　　總結

　　隨著物聯網時代的到來，生物識別將擁有更為廣闊的市場前景。目前應用最廣泛的4種生物識別技術在實際應用上難免還存在一些問題。相比較而言，掌靜脈識別技術(手脈識別)使用方便，具有唯一性，誤識率低，不易獲取，不易丟失，在普通場景到安全等級要求較高的應用場景的使用上均有明顯優勢。筆者相信，在不遠的未來，手脈識別技術將會給我們的生活帶來更多可能性;涉及生活方方面面，各個領域，我們拭目以待。