随着人工智能、大数据、云计算和物联网的发展,身份识别技术的场景需求越来越多,而生物识别的好处在于唯一、方便、无需记忆等特点,被越来越多的应用在教育、金融、文娱、医疗、家电、公安等多个领域,人工智能技术正逐渐渗透在人们的日常生活之中。
为了帮大家更好地了解生物识别技术,本期克瑞斯就来讲讲与交互专业关联且比较热门的6个技术,一起来看下吧!
01
指纹识别技术
指纹识别技术是通过比较不同指纹的特征来识别。每个人指纹是唯一性的,如果指纹的相似性高达99%以上,那么基本上可以将一个人识别为同一个人。
•应用
作为生物识别阵营中的中流砥柱,指纹识别是目前应用最广泛的技术。指纹识别主要用于公司考勤、安防、身份识别认证、银行金库系统等。即使是今天的手机和电脑也使用指纹识别。
•局限
虽然每个人的指纹识别都是独一无二的,但并不适用于每一个行业、每一个人。例如,双手长期徒手工作业的人们便会为指纹识别而烦恼,他们的手指若有丝毫破损或干湿环境里、沾有异物则指纹识别功能要失效了。另外对于在严寒区域或者严寒气候下,亦或者人们需要长时间带手套的环境当中,这也将使得指纹识别变得不那么便利。
02
人脸识别技术
人脸识别,是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术,通常也叫做人像识别、面部识别。
•应用
它在银行、证券、金融社保、交通、教育、电子商务等场景应用中频频刷屏,热度居高不下。在智慧城市发展的热潮下,人脸识别也发挥了重要的作用,比如疑犯追踪。
•局限
人脸识别需要解决的难题是在不同场景、脸部遮挡等应用时如何保证识别率。此外,隐私性和安全性也是值得考虑的问题。
03
掌纹识别
掌纹是指手腕与手指之间的手掌表面上的各种纹线特征,如主线、皱纹、细小的纹理、脊末梢、分叉点等。掌纹的形态由遗传基因控制,即使由于某种原因表皮剥落,新生的掌纹纹线仍保持着原来的结构。每个人的掌纹纹线都不一样,即使是孪生同胞,他们的掌纹也只是比较相似,而不会完全一样。并且在低分辨率和低质量的图像中仍能够清晰的辨认。
•应用
掌纹识别可以应用到身份验证与身份识别等领域,如考勤系统、人员出入管理方面的应用、公共安全方面的应用(如门禁系统)、银行及信用卡方面的应用、电子商务中的个人身份鉴别、户籍、身份证管理方面的应用、对机密信息的存取控制(包括计算机网络中的信息访问控制)等。
•局限
相对于指纹识别来说,掌纹识别所需的设备体积要更大,所以并不适合移动设备。
04
虹膜识别技术
虹膜识别是一种利用人体眼球内虹膜特征来验证身份的技术,它通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份。
虹膜的特征可以看出,每个人的虹膜都和指纹一样,不仅是独特的,而且没有特殊情况是不会发生改变的,虹膜识别技术比指纹识别技术更准确、更迅速。
随着虹膜识别技术热度的持续升温,这个被广泛认为是21世纪具有无限发展前途的生物认证技术,将会有越来越多的落地应用。
•应用
虹膜识别技术广泛应用于金融、边防、海关、网络、电子商务、社会福利、保险、身份证、门禁、信息安全等关键领域,甚至还用于查找失踪儿童。
•局限
①患有眼疾等特殊人群的虹膜采集
少部分人因患有严重眼疾等原因导致虹膜图像质量差,不符合特征提取要求,或者无法采集虹膜。
②技术标准的确定和测试方法
不同虹膜识别算法对于外界环境、配合程度、图像格式和质量等多方面都有不同的要求,所以必须通过算法评测标准进行约束,对不同算法、采集设备需通过第三方的检测才能入围应用。
③虹膜数据的互用性
因为虹膜识别算法的不同,虹膜采集设备采集到的虹膜特征模板不能互用,虹膜数据库以原始图像+虹膜算法厂家标识+虹膜特征模板的方式,支撑不同采集设备的互用性。
05
人类语言的产生是人体语言中枢与发音器官之间一个复杂的生理物理过程,人在讲话时使用的发声器官--舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔在尺寸和形态方面每个人的差异很大,所以任何两个人的声纹图谱都有差异。这也使得声纹识别也可以称为身份认证的一种方式。
这里说下声纹识别与语音识别的异同点:它们都是通过对采集到的语音信号进行分析和处理,提取相应的特征或建立相应的模型然后据此做出判断。但二者的根本目的,提取的特征、建立的模型是不一样的。
简单来说,语音识别的目的是把人类的语音内容转换为相应的文字,但无法确认说话人的身份,也就是让机器听懂“说什么”,比如现在市场上销售的各类“智能音箱”,可以听懂指令从而进行播放音乐、视频等自动操作。
而声纹识别的目的是识别说话人的身份,也就是让机器辨识“我是谁”、“我在说什么”。从技术目标上看,声纹识别与人脸识别的功能类似,都是为了证明“我是我,你是你”。
•应用
声纹识别技术首先在针对特定人群的国防安全、公安技侦、司法矫正等领域投入使用,有力保障了国家和公共安全。其次应用领域还有泛金融、社会保险、社会保险、智能安防及个性化语音交互等。
•局限性
声纹识别的应用有一些缺点,比如同一个人的声音具有易变性,易受身体状况、年龄、情绪等的影响;比如不同的麦克风和信道对识别性能有影响;比如环境噪音对识别有干扰;又比如混合说话人的情形下人的声纹特征不易提取等等。
06
静脉识别
静脉识别系统一种方式是通过静脉识别仪取得个人静脉分布图,依据专用比对算法从静脉分布图提取特征值,另一种方式通过红外线 CCD摄像头获取手指、手掌、手背静脉的图像,将静脉的数字图像存贮在计算机系统中,实现特征值存储。静脉比对时,实时采取静脉图,运用先进的滤波、图像二值化、细化手段对数字图像提取特征,采用复杂的匹配算法同存储在主机中静脉特征值比对匹配,从而对个人进行身份鉴定,确认身份。
现阶段静脉识别技术主要分两种,即手指静脉和掌静脉。前者高度安全且极为便捷,后者因为其非接触式采集信息,更卫生也更容易被接受,手掌静脉的认假率和拒真率也比其他生物识别技术来得低。
•应用
这项技术已经用于金融、公司考勤记录等多个方面,甚至走进了高考考场。
•局限性
①手背静脉仍可能随着年龄和生理的变化而发生变化,永久性尚未得到证实
②虽然可能性较小,但仍然存在无法成功注册登记的可能。
③由于采集方式受自身特点的限制,产品难以小型化。
④采集设备有特殊要求,设计相对复杂,制造成本高。
除以上6生物识别技术外,还有步态识别、键盘敲击识别、心跳、DNA特征识别、人类行为识别、骨声纹识别、耳蜗识别等等,随着科技的发展,相信这些技术会越来越完善,生物识别和活体技术将重塑身份识别和认证,未来,数字身份将成为人的第二张身份证。