指紋“退休”眼紋識(shí)別來(lái)了

技術(shù)宅

眼紋識(shí)別 生物識(shí)別黑科技

生物識(shí)別簡(jiǎn)單說(shuō)就是利用每個(gè)人獨(dú)特的生物特征進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)，比如很多朋友都知道的指紋、人臉、虹膜識(shí)別等技術(shù)。眼紋識(shí)別顧名思義就是利用每個(gè)人特有的“眼紋”數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)。

既然之前已經(jīng)有指紋、人臉、虹膜識(shí)別等技術(shù)，那么螞蟻金服為什么還要開(kāi)發(fā)眼紋識(shí)別？這是因?yàn)檫@些生物識(shí)別技術(shù)均有不足。以虹膜識(shí)別為例，該技術(shù)需要專門的硬件支持，也就是遠(yuǎn)紅外虹膜掃描儀，這種識(shí)別設(shè)備的造價(jià)不菲，導(dǎo)致配備虹膜識(shí)別手機(jī)普遍售價(jià)較高，比如三星GALAXY S8報(bào)價(jià)多在5000元上下，價(jià)格過(guò)高也直接制約了虹膜識(shí)別技術(shù)的普及（圖1）。

當(dāng)然其他如指紋識(shí)別（環(huán)境要求高，有些人的指紋特征并不明顯，脫皮、有傷痕等低質(zhì)量的指紋識(shí)別率低）、人臉識(shí)別（相似度臉型識(shí)別率低）也有各自的局限性。因此各大廠商都在研發(fā)其他更為先進(jìn)的生物識(shí)別技術(shù)，比如螞蟻金服開(kāi)發(fā)的眼紋識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)對(duì)攝像頭沒(méi)有特殊要求，普通智能手機(jī)的前置攝像頭在可見(jiàn)光環(huán)境下就滿足要求，在采集過(guò)程中也只需要用戶自然看著手機(jī)就可以精確識(shí)別，目前在實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景下已能識(shí)別長(zhǎng)相極端相似的同卵多胞胎（圖2）。

掃眼識(shí)人 眼紋識(shí)別是怎么分清你我

上面簡(jiǎn)單介紹了眼紋識(shí)別技術(shù)的特性，那么在實(shí)際的識(shí)別操作中，眼紋識(shí)別技術(shù)是怎樣實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的精準(zhǔn)識(shí)別？

首先我們來(lái)了解一下什么是眼紋？眼紋就是人的眼白區(qū)域的紋理，眼紋識(shí)別就是通過(guò)人體眼白區(qū)域的血管排布情況來(lái)區(qū)分人的身份。生物識(shí)別的一個(gè)重要特征就是唯一性，眼紋和虹膜類似，每個(gè)人的眼紋也是獨(dú)一無(wú)二的，因此眼紋就可以和指紋、虹膜一樣作為人的生物特征來(lái)進(jìn)行識(shí)別（圖3）。

那么眼紋識(shí)別技術(shù)怎樣實(shí)現(xiàn)對(duì)人的識(shí)別？眼紋識(shí)別技術(shù)和常見(jiàn)的生物識(shí)別技術(shù)一樣，整個(gè)識(shí)別過(guò)程主要分為采集和比對(duì)。

首先是對(duì)眼紋的采集，在手機(jī)應(yīng)用中，眼紋數(shù)據(jù)的采集主要是借助手機(jī)的攝像頭進(jìn)行。當(dāng)用戶打開(kāi)手機(jī)攝像頭對(duì)準(zhǔn)眼部區(qū)域的時(shí)候，通過(guò)攝像頭會(huì)采集到用戶的眼紋數(shù)據(jù)。一方面，為了確保采集到的是活體眼紋數(shù)據(jù)，眼紋識(shí)別集成活體檢測(cè)技術(shù)，以保證采集到的是人類活體數(shù)據(jù)（而不是視頻、照片等非活體數(shù)據(jù)），從源頭保證采集的眼紋是活體數(shù)據(jù)。另一方面則集成了圖像增強(qiáng)算法，因?yàn)槿祟惖难奂y數(shù)據(jù)區(qū)域較小，而且只是普通手機(jī)攝像頭，圖像增強(qiáng)算法則可以確保采集到的眼紋圖像足夠清晰，以便系統(tǒng)可以從中提取到有效的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的比對(duì)（圖4）。

接著系統(tǒng)使用特征編碼算法將眼紋特征轉(zhuǎn)換成一個(gè)不可逆的密碼（保證用戶數(shù)據(jù)的安全性），同時(shí)根據(jù)特定的算法生成對(duì)應(yīng)用戶的特征碼，并將眼紋數(shù)據(jù)數(shù)字化保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，每個(gè)用戶的眼紋數(shù)據(jù)會(huì)生成和用戶對(duì)應(yīng)的唯一特征碼。這樣當(dāng)眼紋識(shí)別再次采集到需要識(shí)別的用戶眼紋時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將采集到的眼紋數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的眼紋數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。眼紋識(shí)別技術(shù)通過(guò)特征比對(duì)算法可以快速實(shí)現(xiàn)比對(duì)操作，如果特征碼一致則解鎖手機(jī)，否則提示錯(cuò)誤拒絕解鎖，從而可以在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的精準(zhǔn)識(shí)別（圖5）。

眼紋識(shí)別 不僅僅是手機(jī)解鎖

上述介紹主要是針對(duì)手機(jī)解鎖進(jìn)行眼紋識(shí)別的應(yīng)用，既然手機(jī)解鎖可以實(shí)現(xiàn)對(duì)使用者身份的精準(zhǔn)識(shí)別，這種身份識(shí)別同樣可以應(yīng)用在生活中的很多區(qū)域。

比如現(xiàn)在很多無(wú)人商店都推出刷臉結(jié)算功能，但是人臉識(shí)別還是會(huì)受限于相似臉型的困擾。為了更有效地提高識(shí)別效率，那么可以在人臉識(shí)別的基礎(chǔ)上疊加眼紋識(shí)別，因?yàn)閮煞N技術(shù)都是對(duì)人類的臉部進(jìn)行掃描，這樣在人臉識(shí)別系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別人臉數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)疊加的眼紋識(shí)別+人臉數(shù)據(jù)就可以很精確地識(shí)別顧客了（圖6）。

眼紋識(shí)別還有更多的應(yīng)用，因?yàn)槿祟惖难奂y數(shù)據(jù)并不會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)發(fā)生很多的變化，如果預(yù)先采集到兒童的眼紋數(shù)據(jù)，那么在兒童走失多年后如果找到，同樣可以通過(guò)眼紋技術(shù)進(jìn)行甄別。當(dāng)然因?yàn)槿祟惖难奂y是要通過(guò)對(duì)人類眼白區(qū)域的血管排布情況進(jìn)行標(biāo)記和精準(zhǔn)識(shí)別，因此眼紋識(shí)別的研發(fā)難度很高，比如如何從普通可見(jiàn)光攝像頭拍攝的圖片中提取出血管分布細(xì)節(jié)，如何克服眼球反光、眨眼、眼睫毛干擾等因素。我們期待有更多便捷、安全的生物識(shí)別技術(shù)，給我們的生活帶來(lái)更多的便利！