生物識別技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

　　生物識別技術(shù)是目前最為方便與安全的識別技術(shù)，根據美國咨詢(xún)機構Transparency Market Research的預計，全球生物識別技術(shù)市場(chǎng)規模將從2015年的112.4億美元，增長(cháng)至2020年的233億美元，復合年均增速為15.7%。生物識別市場(chǎng)正處在快速增長(cháng)當中。

　　全球生物識別市場(chǎng)結構中，指紋識別份額達到58%，人臉識別的份額為18%，緊隨其后的是新興的虹膜識別，份額為7%，此外還有與指紋識別類(lèi)似的掌紋識別，以及聲紋識別和靜脈識別等。各個(gè)生物特征識別的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中有哪些困難需要克服?以及每類(lèi)生物特征的代表性企業(yè)有哪些?

　　人臉識別

　　人臉與人體的其它生物特征(指紋、虹膜等)一樣與生俱來(lái)，它的唯一性和不易被復制的良好特性為身份鑒別提供了必要的前提，與其它類(lèi)型的生物識別比較人臉識別具有如下特點(diǎn)：

　　非強制性：用戶(hù)不需要專(zhuān)門(mén)配合人臉采集設備，幾乎可以在無(wú)意識的狀態(tài)下就可獲取人臉圖像，這樣的取樣方式?jīng)]有“強制性”;

　　非接觸性：用戶(hù)不需要和設備直接接觸就能獲取人臉圖像;

　　并發(fā)性：在實(shí)際應用場(chǎng)景下可以進(jìn)行多個(gè)人臉的分揀、判斷及識別;

　　符合視覺(jué)特性：“以貌識人”的特性，以及操作簡(jiǎn)單、結果直觀(guān)、隱蔽性好等特點(diǎn)。

　　當下，人臉識別技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國內產(chǎn)業(yè)鏈也趨于完善，當下幾乎所有的計算機視覺(jué)企業(yè)，都在做人臉識別，比如曠視科技(Face++)、格靈深瞳、商湯科技、中科視拓等。

　　人臉識別在具備較高便利性的同時(shí)，其安全性也相對較弱一些。識別準確率會(huì )受到環(huán)境的光線(xiàn)、識別距離等多方面因素影響;另外，當用戶(hù)通過(guò)畫(huà)妝、整容對于面部進(jìn)行一些改變時(shí)也會(huì )影響人臉識別的準確性。這些都是企業(yè)亟待突破的技術(shù)難題。

　　指紋識別

　　我國第二代身份證便實(shí)現了指紋采集，且各大智能手機都紛紛實(shí)現了指紋解鎖功能。與其他生物識別技術(shù)相比，指紋識別早已經(jīng)在消費電子、安防等產(chǎn)業(yè)中廣泛應用，通過(guò)時(shí)間和實(shí)踐的檢驗，技術(shù)方面也在不斷的革新。目前國內早已形成了完整的指紋識別產(chǎn)業(yè)鏈，比如，從事指紋芯片設計的上市企業(yè)匯頂科技，還有思立微、費恩格爾、邁瑞微等一眾國產(chǎn)指紋識別芯片廠(chǎng)商。

　　雖然每個(gè)人的指紋識別都是獨一無(wú)二的，但并不適用于每一個(gè)行業(yè)、每一個(gè)人。例如，雙手長(cháng)期徒手工作業(yè)的人們便會(huì )為指紋識別而煩惱，他們的手指若有絲毫破損或干濕環(huán)境里、沾有異物則指紋識別功能要失效了。另外對于在嚴寒區域或者嚴寒氣候下，亦或者人們需要長(cháng)時(shí)間帶手套的環(huán)境當中，這也將使得指紋識別變得不那么便利。

　　虹膜識別

　　人的眼睛結構由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成。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唯一性，同時(shí)也決定了身份識別的唯一性。因此，可以將眼睛的虹膜特征作為每個(gè)人的身份識別對象。

　　根據富士通方面的數據，虹膜識別的錯誤識別可能為1/1500000，而蘋(píng)果TouchID的錯誤識別可能為1/50000，虹膜識別的準確率高達當前指紋方案的三十倍，而虹膜識別又屬于非接觸式的識別，識別非常方便高效。此外，虹膜識別還具有唯一性、穩定性、不可復制性、活體檢測等特點(diǎn)，綜合安全性能上占據絕對優(yōu)勢，安全等級來(lái)說(shuō)是目前最高的。

　　目前，虹膜識別憑借其超高的精確性和使用的便捷性，已經(jīng)廣泛應用于金融、醫療、安檢、安防、特種行業(yè)考勤與門(mén)禁、工業(yè)控制等領(lǐng)域。國內在虹膜識別領(lǐng)域代表廠(chǎng)商有中科虹霸、虹星科技、聚虹光電、武漢虹識、釋碼大華等等。

　　掌靜脈識別

　　掌靜脈識別系統就是首先通過(guò)靜脈識別儀取得個(gè)人掌靜脈分布圖，從掌靜脈分布圖依據專(zhuān)用比對算法提取特征值，通過(guò)紅外線(xiàn)CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，將靜脈的數字圖像存貯在計算機系統中，將特征值存儲。

　　靜脈識別具有高度防偽、簡(jiǎn)便易用、快速識別及高度準確四大特點(diǎn)。最為重要的一點(diǎn)是，指靜脈識別的特征已被國際公認具有唯一性，且和視網(wǎng)膜相當，在其拒真率(相同結構圖，而被算法識別為不同)低于萬(wàn)分之一的情況下，其識假率(不同結構圖，而被算法識別為相同)可低于10萬(wàn)分之一。但它同樣有著(zhù)難以規避的缺點(diǎn)：

　　(1)手背靜脈仍可能隨著(zhù)年齡和生理的變化而發(fā)生變化，永久性尚未得到證實(shí);

　　(2)仍然存在無(wú)法成功注冊登記的可能;

　　(3)由于采集方式受自身特點(diǎn)的限制，產(chǎn)品難以小型化;

　　(4)采集設備有特殊要求，設計相對復雜，制造成本高。

　　目前靜脈識別功能在市場(chǎng)的運用并不高，國內知名的企業(yè)為富士通、通元微智能科技、智脈科技。

　　聲紋識別

　　與其他生物特征相比，聲紋識別的優(yōu)勢在于：

　　(1)聲紋提取方便，可在不知不覺(jué)中完成，因此使用者的接受程度也高;

　　(2)獲取語(yǔ)音的識別成本低廉，使用簡(jiǎn)單，一個(gè)麥克風(fēng)即可，在使用通訊設備時(shí)更無(wú)需額外的錄音設備;

　　(3)適合遠程身份確認，只需要一個(gè)麥克風(fēng)或電話(huà)、手機就可以通過(guò)網(wǎng)路(通訊網(wǎng)絡(luò )或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò ))實(shí)現遠程登錄;

　　(4)聲紋辨認和確認的算法復雜度低;

　　(5)配合一些其他措施，如通過(guò)語(yǔ)音識別進(jìn)行內容鑒別等，可以提高準確率。這些優(yōu)勢使得聲紋識別的應用越來(lái)越受到系統開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)青睞。

　　當然，聲紋識別的應用有一些缺點(diǎn)：

　　(1)同一個(gè)人的聲音具有易變性，易受身體狀況、年齡、情緒等的影響;

　　(2)不同的麥克風(fēng)和信道對識別性能有影響;

　　(3)環(huán)境噪音對識別有干擾;

　　(4)混合說(shuō)話(huà)人的情形下人的聲紋特征不易提取。

　　所以，聲紋識別目前主要還是被用于一些對于身份安全性要求并不太高的場(chǎng)景當中，比如現在比較熱門(mén)的智能音響。目前國內的科大訊飛、思必馳、SpeakIn、云之聲都有推出相應的聲紋識別技術(shù)。

　　步態(tài)識別

　　步態(tài)識別是一種非接觸的生物特征識別技術(shù)。因為它不需要人的行為配合;特別適合于遠距離的身份識別。這是任何生物特征識別所無(wú)法比擬的;不容易偽裝。是讓犯罪分子防不勝防的追捕手段，它不僅可以分析閉路電視捕捉到的嫌犯的行動(dòng)情況，還能把它們同嫌犯走路的姿態(tài)進(jìn)行比較。在一些兇殺案中，往往兇犯不讓你看到他們的臉，但卻能看到兇手走路的樣子。采集裝置簡(jiǎn)單、經(jīng)濟。因為只需要一個(gè)監控攝像頭就行。

　　當前國內步態(tài)識別領(lǐng)域的企業(yè)，最出名的為銀河水滴。

　　總結

　　生物識別技術(shù)也將迎來(lái)新的變化和需求，生物識別技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的交集將成為各行業(yè)的著(zhù)力點(diǎn)。當前的單一的生物識別技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，在應用上難免會(huì )出現一些問(wèn)題。所以，在一些安全等級要求較高的應用場(chǎng)景當中，往往會(huì )采用兩種甚至兩種以上的生物識別技術(shù)進(jìn)行驗證。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，生物識別將擁有更為廣闊的市場(chǎng)前景。