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未来生物识别的趋势----虹膜识别

http://www.secu.hc360.com2017年09月07日08:50 来源:慧聪安防网作者:开尔瑞科技 王大鹏T|T

    慧聪安防网讯 从识别方式来看,生物识别可以分为指纹识别、人脸识别、声音识别、静脉识别与虹膜识别等等。其中,指纹识别应用已经极为广泛,人脸识别应用正在兴起,这两项识别技术最为大众熟知。

    近年,不少硬件厂商为增加产品卖点,将指纹识别和人脸识别融入其硬件之中,作为“高大上”宣传。着实为广大用户提升了对生物识别技术的认知度,然而,在业界看来,生物识别领域能充当“高大上”存在的,应该是虹膜识别技术。

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    什么是虹膜识别技术?借鉴百度百科上的定义为大家科普一下:

    虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别,应用于安防设备(如门禁等),以及有高度保密需求的场所。人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后,在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性,同时也决定了身份识别的唯一性。因此,可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。例如,在好莱坞大片中,通过扫描眼睛视网膜开启保密房间或保险箱的炫酷场景,大家一定还记忆犹新吧!使用虹膜识别技术,为需要高度保密的场所提供了高度安全保障。

    由此可见,虹膜的特征“唯一性”是其在身份识别领域的应用价值所在,这种特征又是如何形成的呢?原来虹膜在一定波长的红外光(一般在700-900纳米之间)照射下,总体上呈现一种由里到外的放射状结构,包含许多相互交错的类似于斑点、条纹、隐窝等形状的细微结构。通常,我们将这些细微特征称为虹膜的纹理特征。虹膜纹理具有很多适合用于人的身份认证的优良属性:①唯一性:生理学研究表明,虹膜纹理的细节特征是由胚胎发育环境的随机因素决定的,这种纹理细节的随机分布特性为虹膜的唯一性奠定了生理基础。研究表明,即使双胞胎、同一人左右眼的虹膜图像之间也具有显著的差异,自然界不可能出现完全相同的两个虹膜。②稳定性:虹膜从婴儿胚胎期的第三个月前开始发育,到第8个月虹膜的主要纹理结构已经形成。同时,由于角膜的保护作用,发育完全的虹膜不易受到外界的伤害。因此,由外部物理接触而导致虹膜改变的概率十分小。科学家们发现,除非经历危及眼睛的外科手术,虹膜纹理几乎终生不变。③非接触性:虹膜是一个外部可见的内部器官,相对于指纹等需要接触采集的生物特征更加卫生、方便。这一点与指纹、脸像等人体外部器官有很大的区别:通过非接触(甚至远距离)的采集装置就能获取合格的虹膜图像。这在实际的应用中非常重要。④防伪性:清晰虹膜纹理的获取需要专门的虹膜图像采集装置和用户的配合,所以一般情况下(相对于指纹和人脸)很难盗取其他人的虹膜图像。此外,眼睛也具有很多优良的光学和生理特性可用于活体虹膜检测。

    针对虹膜的纹理特征,虹膜识别技术采用专用光学图像采集仪采集人眼虹膜图像,然后通过数字图像处理技术、模式识别和人工智能技术对采集到的虹膜图像进行处理、存储、比对,实现对人员身份的认证和识别。技术涉及光学工程、机械设计、电子电路、计算机科学、信息科学、数学、模式识别、信号处理、数字图像分析、认知与心理学等多学科、多门类的高新技术,集理论与应用于一体,属于战略高新技术。

    虹膜的“高大上”,其识别过程中的技术可称之为真正的黑科技,那为什么既安全又“高大上”的虹膜识别产品截止目前在各行各业中应用并不广泛呢?最重要的原因就在于凡采用虹膜识别技术的设备价格都相对较高,以身份识别中门禁系统为例,通常一台前端虹膜识别设备在项目上的应用价格在20000元以上,而一台大品牌的指纹机才在1000元左右,人脸识别机在1500元左右,同样的生物识别设备,虹膜识别是指纹识别的20倍,是人脸识别的13倍。

    为什么会产生这么大的价格差?我分析有以下几点原因:

    ①虹膜识别技术研发投入巨大,必须以设备高额利润回报为支撑。

    ②识别算法只有少数几个公司持有,相对来讲,目前竞争并不激烈,尚未引起价格战。

    ③产品未形成大规划批量化生产,生产成本高。

    ④虹膜识别技术比对特征点较多,对能够运行其技术的硬件产品要求较高。

    ⑤目前能够采用虹膜识别技术的场所对服务要求较高,间接导致须有高额利润做支撑。

    随着用户群体对生物识别的认知度加高,特殊场所安全性需求的进一步提升,虹膜识别将逐渐走上舞台,若虹膜识别设备终端价格能够调整至被中小型公司所接受,将会有爆发式的增长,在门禁和考勤行业,取代指纹和人脸也指日可待。

    对虹膜识别缺少了解的朋友们可能还会有一些疑问,比如常见的有以下两点:

    ①虹膜识别对眼睛是否有伤害?

    虹膜识别采用专用光学图像采集仪采集人眼虹膜图像,光照强度跟自然光差不多,对眼睛几乎没有伤害,使用10万次的辐射小于打1分钟电话。

    ②戴眼镜、红眼病、光照变化等是否会影响虹膜识别?

    对于掌握虹膜识别算法和光学成像核心技术,生产产品均可以避免对于带光学眼镜(包含墨镜)、红眼病等眼疾及光照变化,均不影响正常使用。

    综上所述,若能保证虹膜识别产品现有的优势,辅以调低高昂的产品价格,加之大众对生物识别的知识普及,可以预见的未来,虹膜识别技术定会应用到生活中的各个方面。

责任编辑:钟娟娟

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