虹膜识别，对未来生活塑造崭新局面

近日，好莱坞导演斯皮尔伯格执导的科幻新片《头号玩家》在国内热映，内地票房也已突破10亿大关，相关话题更是成为一时谈资，各路讨论也刷遍了许多人的朋友圈。而将故事设定在2045年的沉浸式全触感VR世界的超现实电影中，反派Boss竟因随手放置记录密码的纸条导致虚拟角色被黑功亏一篑，此处的剧情“BUG”也遭来部分非议——要知道即便倒退回信息安全技术迈入生物识别转型的2018年，仅依靠虹膜识别手段一项就能将妄图冒名顶替的侵入者拒之门外。

　　“回溯国内的虹膜识别发展道路，是中科院自动化研究所开启了自主研究从无到有的崭新局面，并在计算机视觉与模式识别上辛勤耕耘近20年。“日前，在接受《中国科学报》记者采访时，中科院自动化所副研究员侯广琦表示，未来应用虹膜识别的产品将随处可见，小到街头安置的智能机，大到国家的居民身份证，都离不开这项技术。尤其在孵化于中科院自动化所的虹星科技突破应用距离限制后，虹膜识别在改造人类未来生活方式上将大有可为。

　　突破虹膜识别核心算法

　　纵观整个世界发展史，身份鉴别技术一直是人类常年致力研究的重要课题。如何利用自身载体数据——人体固有的生理特征如人脸、指纹、虹膜、静脉、视网膜及行为特性如笔迹、声音、步态等来进行身份认证，便成了现代信息安全管理的核心环节，而虹膜识别被认为是最具潜力的生物特征识别技术。

　　中科院自动化所模式识别国家重点实验室研究员孙哲南介绍，虹膜是人体中最独特的结构之一，自胎儿发育阶段形成后直至死亡终生不变，且不因外部干扰而磨损变化，因此具有极强的唯一性和稳定性。通过虹膜识别，生理特征极为相似的同卵双胞胎也能在1s内进行区分，即便是要分辨《西游记》的“真假美猴王”也不再是个难题。相较于指纹0.8%、人脸识别2%左右的误识率，虹膜识别误识率可低至百万分之一。

　　既然虹膜具有外部可见的特征，那么虹膜识别是否就是一个简单的图像采集→比对的过程呢？

　　“答案是否定的，从虹膜图像的获取到最终的身份匹配，不经过大量的专业计算是无法得以实现的。”侯广琦介绍，要保证虹膜识别在黑暗、强光等不同光照下，以及佩戴眼镜等条件下也能正常工作，搭载虹膜识别的设备需配备红外LED以及虹膜识别摄像头。首先红外LED发射红外线，虹膜识别摄像头透过红外线获取虹膜图案信息，对采集的图案信息进行处理编码，然后与预先设置存储的虹膜特征进行精准比对。

　　由于自主研发虹膜图像获取装置的技术门槛高，中国虹膜识别研究的开展一度受限。直到2000年中科院自动化所开发出虹膜识别核心算法，才拥有了国内第一套虹膜识别的核心知识产权。

　　而孵化于中科院自动化所谭铁牛院士团队的虹星科技，也在团队潜心钻研10年的长距离虹膜识别领域后，凭借智能三维人机交互和远距离虹膜识别两大核心技术，和拥有的40多项相关核心发明专利和软件注册权，于近期打造出全球首款具有“虹膜识别+活体检测+人证比对”功能产品，能在长达1米左右的距离对活体实现精准识别。

　　急需挣脱困境的“明日之星”

　　不得不承认的是，虹膜识别技术对于普通大众而言，依然属于比较陌生的领域。究其原因，这与虹膜识别多在煤矿等特殊场景中使用，还尚未得到全面广泛的应用有关。

　　“距离与价格是其步履维艰的两个重要因素。”侯广琦介绍，目前市面其他虹膜识别设备多为近距离虹膜识别产品，工作距离多不足40厘米，要用户主动的去配合设备才能完成图像采集，相对于人脸识别用户体验较差。同时，由于研发生产成本高昂，其他虹膜识别设备成本至少在几万元以上，接近人脸识别设备的三倍，难以大规模商用，让不少厂商望而却步。而拥有世界上规模最大的远距离虹膜识别研究团队的虹星科技，目前则正在全力攻克这些难题。

　　目前，在识别距离上，虹星科技推出了国内首款商业化远距离虹膜识别产品，批量产品系列的识别距离达0.8-1.2米，为传统虹膜识别距离的4倍，简化了用户肢体配合步骤，极大提升了操作体验感。与此同时，虹星科技还研发出工作距离长达10米的虹膜识别技术，或将在未来投入量产。在成本控制上，虹星科技采用前沿的计算+成像的人工智能框架，同时在硬件和算法上做整体优化，致力做出售价万元以内的商用远距离虹膜识别方案。

　　值得一提的是，虹星科技掌握的长距离虹膜识别技术，与人脸识别的工作距离处于重合区域，这意味着虹膜、人脸识别可同步进行，识别效果将叠加比对。

　　将导致生活方式的全面颠覆

　　毋庸置疑，未来应用虹膜识别的产品将随处可见，小到街头安置的智能机，大到国家的居民身份证，都离不开这项技术。目前包括美国、欧洲、日本等在内的很多发达国家，尤其是国土安全、反恐防暴、社会安全等高安全需求场景，虹膜识别其实早已广泛使用。

　　侯广琦认为，对国人而言，第三代居民身份证或将是我们迎来虹膜识别浪潮的先机。据报道，政府目前已在研究相关政策的下发，今后人们在办理身份证时，很有可能除了照片信息，也会将个人虹膜信息添加进去。在交通出行领域上，虹膜识别将全方位打破传统安检手段的桎梏。引入虹膜识别系统后，在机场、车站或者港口，乘客的票务信息与证件信息都可与自身虹膜实现绑定，目光一扫轻松过关，短时间便可实现大批次通关，出行再也不用担忧延误卡关的状况。

　　“虹膜识别还可根据个人身份实行权限分配，管控档案室、实验室、会议室等重要区域的机密安全，学校考试中还能杜绝替考等作弊现象。在公共安全事务上，虹膜识别将令罪犯或潜在危险分子无处遁形。”侯广琦还指出，在如火灾、地震等自然灾害或其他突发事件发生时，虹膜识别也可以帮助救援人员快速疏散人群，并第一时间对伤难者进行身份确认，避免事态扩大化，做到信息的及时通报与反馈

　　金融支付领域上，虹膜识别势也将引领金融支付方式的全新变革。在中东部分地区，已有银行推出了ATM虹膜取款功能，配置虹膜识别模块的ATM机将扫描用户虹膜来进行身份认证交易。

　　“可以说，虹膜识别将会对未来生活进行全方位渗透。我们也希望这项技术能够对构建智慧城市、平安城市有所助力，向每一位公民提供最精准、最安心的保障。