生物識別在安防的應(yīng)用與發(fā)展

□ 文/本刊記者　何　遙

人體生物特征識別技術(shù)在公共安全監(jiān)控和服務(wù)中有著廣泛應(yīng)用。如，人臉識別系統(tǒng)能借助高清攝像機在不被人察覺的情況下，從人群中提取出犯罪分子的臉部信息，指紋識別技術(shù)是目前集安全性和可實現(xiàn)性最具性價比的生物識別解決方案。有數(shù)據(jù)顯示全球生物識別市場的規(guī)模到2020年總市場規(guī)模達到百億美元。

2017第十六屆CPSE安博會上，涉及生物識別的企業(yè)既包括天地偉業(yè)、佳都新太、東方網(wǎng)力、威富安防、中控智慧、川大智勝等老牌安防企業(yè)，也涌現(xiàn)出曠視科技、商湯科技、深圳奧瞳等一批新興公司。

生物特征識別技術(shù)的發(fā)展階段

生物識別技術(shù)經(jīng)歷了四個發(fā)展階段：第一階段是萌芽期（20世紀60年代），標志事件是1965 年Chan 和 Bledsoe 設(shè)計的人臉識別系統(tǒng)；第二階段是起步期（20 世紀 90 年代開始），標志事件是1991 年美國 MIT 的 Turk 和Pentland 提出的特征臉人臉識別方法；第三階段是發(fā)展期（從2001 年開始），標志事件是2001 年美國 911 事件；最后一階段就是：成熟期（2015 年），以深度學(xué)習(xí)的人臉識別方法為標志。深度學(xué)習(xí)技術(shù)很大程度 取決于測試環(huán)境和訓(xùn)練數(shù)據(jù) ，隨硬件資源和運算能力提升，比以往表現(xiàn)得好。

生物識別技術(shù)的特點和風險

人體生物特征是先天形成的生理特征和多年養(yǎng)成的行為特征的總稱。

人體生物特征種分為很多種類。

生理特征：指紋、人臉、靜脈、虹膜、聲紋、掌紋、手形、顱像、唇紋、舌苔、足跡、牙齒、耳廓、骨骼、身形、視網(wǎng)膜、指節(jié)紋、 DNA 等等。

行為特征：步態(tài)、筆跡、書寫、擊鍵等等。

人體生物特征具有普遍性、唯一性、穩(wěn)定性、可采集性和不具有傷害性。同時，生物特征也有造假的可能，這種風險不能忽視。

居民身份證的生物識別應(yīng)用

在全球，電子身份證（e-ID）已經(jīng)成為一種趨勢。跟傳統(tǒng)身份證比起來，電子身份證更安全，因其智能卡安全芯片、非接觸的特點。電子身份證所采用的生物特征一般包括指紋、人像、虹膜、簽名等等。通過電子身份識別，實現(xiàn)人證核驗、大庫比對。

中國居民身份證的發(fā)展經(jīng)歷了從單純的傳統(tǒng)實體卡到混合生物識別核驗的過程。

2004年，第二代居民身份證換發(fā)。2012年5月30日，新修訂的《居民身份證法》明確規(guī)定居民身份證登記項目包括指紋信息。2013年1月1日，開始登記指紋信息，一代身份證廢止。2016年4月6日，公安部居民身份證登記指紋信息工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室公布了居民身份證指紋應(yīng)用算法提供商推薦名單。2017年6月7日，中國安全技術(shù)防范認證中心發(fā)布《社會公共安全產(chǎn)品認證實施規(guī)則居民身份證閱讀機具產(chǎn)品》第二號修改單。2018年1月1日起，所有居民身份證閱讀機具必須加指紋，形成核驗閱讀機具，關(guān)鍵部件居民身份證指紋采集器、居民身份證指紋應(yīng)用算法，關(guān)鍵元器件：臺式居民身份證閱讀器、內(nèi)置式居民身份證閱讀器、手持式居民身份證閱讀器。

指紋核驗居民身份證閱讀機具三大關(guān)鍵單元：居民身份證指紋應(yīng)用算法，居民身份證指紋采集器，居民身份證閱讀機具。

生物識別核心技術(shù)方案提供商亞略特是本屆安博會的參展企業(yè)，其居民身份證指紋應(yīng)用算法是公安部推薦7家算法之一。

根據(jù)公安部技術(shù)標準要求，指紋識別等錯率應(yīng)達到0.1%，錯誤拒絕率 0.5%時，錯誤接受率0.05%，比對時間0.5s；而亞略特的指標達到了等錯率0.003%，錯誤拒絕率 0.5% 時，錯誤接受率0%，比對時間為0.0728s。

虹膜識別應(yīng)用

人眼睛的外觀圖由鞏膜、虹膜、瞳孔三部分構(gòu)成。鞏膜即眼球外圍的白色部分，約占總面積的30%；眼睛中心為瞳孔部分，約占5%；虹膜位于鞏膜和瞳孔之間，包含了最豐富的紋理信息，占據(jù)65%。虹膜區(qū)域由凹點、放射紋、色素點和其他斑點等構(gòu)成，具有高達266個獨立特征點。

虹膜識別概念1987年由眼科專家提出，1993年首次實現(xiàn)高性能自動化的原型設(shè)備。

虹膜識別的技術(shù)特點：

獨特性強：虹膜區(qū)域有266個獨立特征點，遠高于其他生物特征的14-60個；

穩(wěn)定性好：虹膜自嬰兒胚胎期第3個月開始發(fā)育，第8個月成形，不再變化；

比對速度快：虹膜特征大都為二值特征，可利用異或進行比對，速度快；

防偽性高：虹膜難以被盜取和仿造，且具有極強的生物活性；

普遍存在：虹膜不易磨損，人人都有。

當然，本屆安博會上也不乏以虹膜識別見長的生物識別企業(yè)，但一般都是混合其他識別方式使用。

譚林來自警用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)公安部重點實驗室，他就虹膜認別技術(shù)的相關(guān)問題在安博會的生物識別論壇上作了演講。

據(jù)他介紹，虹膜識別在國際上的應(yīng)用較為成熟。1991年，美國Johnson實現(xiàn)最早的虹膜識別應(yīng)用系統(tǒng)，1993年，John Daugman實現(xiàn)高性能自動虹膜識別原型系統(tǒng)。

美國的四大生物識別工程都使用了虹膜識別。美國國防部的自動生物特征識別系統(tǒng)（ABIS）為軍隊安全提供全方位的身份管理服務(wù)，如軍事基地訪問、疑犯管理等，建于2006年，2011年啟動系統(tǒng)升級計劃。美國聯(lián)邦調(diào)查局的下一代身份識別系統(tǒng)（NGI）將基于生物特征識別的身份管理和犯罪歷史信息相結(jié)合，減少恐怖襲擊和犯罪活動，提高國家和公共安全（僅Lockheed公司合同額達$10億）。美國國土安全部的出入境管理系統(tǒng)（US-Visit），在外國訪客在進入美國時錄入指紋、虹膜、人臉等生物特征信息，用于罪犯、恐怖分子的排查。美國聯(lián)邦政府的國土安全第12號總統(tǒng)令（HSPD-12））為1200萬聯(lián)邦政府雇員建立生物特征識別管理系統(tǒng)。

在國內(nèi)，2005年，虹膜識別國際核心專利到期后，發(fā)展較快，目前已形成完成的產(chǎn)業(yè)鏈。公安部第一研究所是虹膜技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用典型。涉及虹膜識別的模組和鏡頭供應(yīng)商有信利光電、舜宇光學(xué)等等；設(shè)備和算法供應(yīng)商有中科虹霸、思源科安、天誠盛業(yè)、航天203所，等等。

虹膜識別技術(shù)國內(nèi)主要的應(yīng)用領(lǐng)域：礦山、建筑工地等其他生物特征不易發(fā)揮作用的領(lǐng)域；金融、安防等對活體和安全性要求高的領(lǐng)域；社保、教育等對普遍性和識別準確率要求高的領(lǐng)域，移動終端應(yīng)用。

混合生物識別

中控智慧生物識別證卡事業(yè)部總經(jīng)理金海榮認為，單一生物識別技術(shù)具有局限性，因此更推薦混合生物識別?；旌仙镒R別是指利用多種生物特征或相同生物特征的多種采集、多種表達、多種匹配等方式恰當?shù)娜诤?，進行個體身份的識別及驗證。

中控智慧自主知識產(chǎn)權(quán)的生物識別技術(shù)包括近紅外人臉、可見光人臉、虹膜、指紋、手掌、指靜脈識別等技術(shù)，中控智慧將這些生物識別技術(shù)組合使用，為用戶提供基于自主知識產(chǎn)權(quán)的混合生物識別技術(shù)。

混合生物識別就是將指紋和指靜脈，面部和指紋、面部和虹膜、掌紋和掌靜脈等多種識別方式結(jié)合起來進行身份的判定?；旌仙锾卣髯R別技術(shù)融合了多種模態(tài)的特征，通過技術(shù)融合提高了識別系統(tǒng)的安全性和抗攻擊能力，同時降低了錯誤率，使得多模生物特征識別技術(shù)能夠有效緩解單模生物特征識別技術(shù)的缺陷，帶來更好的識別性能。

例如，“人臉+掌紋靜脈+指紋”不僅具有多模態(tài)識別以及復(fù)合識別優(yōu)勢，而且識別準確率高，安全系數(shù)高。

百傲慧識是中控智慧推出的面向開發(fā)者及企業(yè)級用戶的開放云平臺。以云端API 、離線SDK 以及用戶自主研發(fā)產(chǎn)品的形式，將領(lǐng)先的混合生物識別技術(shù)通過“O2O”服務(wù)平臺的方式，與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、身份識別、智慧安防等應(yīng)用相結(jié)合，在行業(yè)內(nèi)形成研發(fā)、產(chǎn)品、銷售、服務(wù)集線上線下于一體的垂直智慧生態(tài)體系。

百傲慧識云平臺具有如下特點：多模態(tài)識別；30年“技術(shù)+數(shù)據(jù)”資源積累；深度學(xué)習(xí)；人工智能+“O2O”服務(wù)平臺；提供云端API 、線下SDK服務(wù)；互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、身份識別、智慧辦公應(yīng)用相結(jié)合；適用不同場景的垂直生態(tài)體系。

結(jié)束語

從本屆安博會參展企業(yè)的綜合情況來看，復(fù)合生物技術(shù)將逐步取代單一生物識別技術(shù)，在公共安全領(lǐng)域發(fā)揮日益重要的作用。