為了不受新型冠狀病毒肺炎的攻擊，幾乎所有人都帶上了口罩，這給依靠人臉識別設(shè)備確認(rèn)身份的用戶帶來一個(gè)難題——識別失效。

而突如其來的疫情影響，也讓包括iPhone在內(nèi)的各色智能手機(jī) Face ID技術(shù)遇到了尷尬，因?yàn)橐坏┯脩舸魃峡谡?，就難以實(shí)現(xiàn)人臉解鎖。

近日，根據(jù)微博網(wǎng)友反饋，蘋果公司開啟了iOS 13.5/iPadOS 13.5 GM版的更新推送。根據(jù)業(yè)內(nèi)消息，該版本一個(gè)重要功能，是“戴口罩使用Face ID”。

同時(shí)，國內(nèi)科技廠商也表示，已經(jīng)開發(fā)出虹膜識別作為替代方案，可以實(shí)現(xiàn)帶著口罩也能解鎖手機(jī)。

根據(jù)美國智庫Acuity Market Intelligence的預(yù)測，虹膜識別技術(shù)占全球生物特征識別的市場份額，將從2015年的7%提升至2020年的16%，2020年總產(chǎn)值將達(dá)到35億美元，對應(yīng)復(fù)合年均增速為36.6%。

虹膜手機(jī)可在20-50厘米范圍獲取用戶雙眼的近紅外虹膜圖像

戴口罩使用Face ID，技術(shù)上要解決并不容易。

“口罩遮住了部分人臉，人臉識別面臨先天性的信息不足問題，并且口罩款式形狀和佩戴狀態(tài)各異，要檢測分割遮擋區(qū)域人臉識別要需要增加預(yù)處理工作量。戴口罩會使人臉識別精度大打折扣，很多復(fù)雜條件下(例如光照、姿態(tài)等)身份識別精度會顯著下降，達(dá)不到應(yīng)用需求，特別是1：N的應(yīng)用場景。”中國科學(xué)院自動化研究所研究員孫哲南接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)表示。

除了Face ID(人臉識別)外，“虹膜識別”是如何實(shí)現(xiàn)解鎖手機(jī)?

孫哲南介紹，手機(jī)前置虹膜成像模塊和近紅外主動光源，可以在20-50厘米范圍獲取用戶雙眼的近紅外虹膜圖像，人眼虹膜紋理圖像包括斑點(diǎn)、條紋、細(xì)絲、冠狀、隱窩等細(xì)節(jié)視覺特征，這些特征人各有異、出生一年后幾乎終身不變，因此可以采用圖像處理和模式識別方法精確鑒定虹膜圖像的人員身份。虹膜解鎖通過比對用戶虹膜圖像和事先注冊模板之間的相似性來確認(rèn)用戶是否是手機(jī)訪問的授權(quán)人員，具有精度高(>99.9%)、速度快(1-2秒)、安全可靠(很難偽造他人虹膜)等特點(diǎn)。

“作為人工智能的細(xì)分領(lǐng)域，虹膜識別是比人臉識別和指紋識別具有更難偽造的生物特征識別特性。例如，指紋比較容易磨損和破壞，接觸式識別存在病毒傳染風(fēng)險(xiǎn)，人臉識別會存在雙胞胎難分辨的問題，即使同一個(gè)人，隨著年齡變化，容貌也會發(fā)生改變。另外，整容、不同光照下的表情、姿態(tài)等也都會影響識別效果，在當(dāng)下疫情期間，佩戴口罩、護(hù)目鏡、帽子，也會導(dǎo)致臉部信息缺失。”中科虹霸總經(jīng)理馬力在接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)表示。

記者了解，中科虹霸是國內(nèi)最早突破微型虹膜成像技術(shù)的高科技公司，解決了復(fù)雜環(huán)境光線下低分辨率虹膜圖像識別問題，并將虹膜識別移動端安全解決方案成功應(yīng)用于手機(jī)、平板等移動端產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了用戶體驗(yàn)和高安全性的平衡。并與國內(nèi)外的多家手機(jī)廠商達(dá)成深度合作，已經(jīng)完成多款虹膜識別智能終端。

2016年1月，中國推出第一款規(guī)模量產(chǎn)的虹膜手機(jī)——展訊紫潭解決方案安全手機(jī)。2016年9月，達(dá)闥科技推出巨象E1虹膜手機(jī)。2016年12月，菲律賓推出第一款面向消費(fèi)市場的虹膜手機(jī)——Cherry Mobile Iris。2017年2月，中國推出首款基于可信計(jì)算的虹膜手機(jī)——達(dá)闥Data虹膜手機(jī)。2017年3月，非洲推出第一款面向消費(fèi)市場的虹膜手機(jī)——Fero Mobile Iris。2017年4月，中國推出第一款面向消費(fèi)市場的虹膜手機(jī)——國美U1、K1。2017年12月，國美推出虹膜U7手機(jī)。2018年1月，具有虹膜功能的C70工業(yè)智能終端推出;2019年6月，面向港臺地區(qū)發(fā)布的虹膜智能終端HTC-U19e推出。

新冠疫情成為虹膜識別爆發(fā)式增長的“催化劑”

此前人臉識別大行其道，虹膜識別并未能成功推廣，但隨著廣泛戴口罩的情況出現(xiàn)，虹膜識別是否會重新崛起?

孫哲南，虹膜紋理特征因人而異、穩(wěn)定不變、安全可靠，是理想的身份認(rèn)證標(biāo)識信息。

從上世紀(jì)90年代以來科研人員一直在探尋獲取和識別虹膜圖像的有效途徑，虹膜識別學(xué)科領(lǐng)域經(jīng)過20年的發(fā)展積累了豐富的理論和方法。

“這些年虹膜識別應(yīng)用以30%以上的增速快速增長，在生物特征識別市場比重逐步提升。”孫哲南說。

比如，礦山人員虹膜識別安全管理監(jiān)測平臺已經(jīng)應(yīng)用于數(shù)百家礦山企業(yè)，包括神華集團(tuán)、中煤集團(tuán)、同煤集團(tuán)等特大型煤炭企業(yè)，占據(jù)80%以上市場份額，在實(shí)際應(yīng)用中取得優(yōu)異效果。

“礦山人員虹膜識別安全管理監(jiān)測平臺已經(jīng)應(yīng)用于三百多家礦山企業(yè)，包括神華集團(tuán)、中煤集團(tuán)、同煤集團(tuán)等特大型煤炭企業(yè)，在實(shí)際應(yīng)用中取得優(yōu)異效果。每天近100萬礦山工人使用中科虹霸產(chǎn)品，進(jìn)行20多億次的虹膜比對。”馬力說。

“隨著新冠疫情發(fā)展，各單位和社區(qū)對個(gè)體身份認(rèn)證和門禁安檢的重視，而虹膜識別相比人臉識別不受口罩影響，相比指紋識別也不要接觸式采集，因此新冠疫情會成為虹膜識別應(yīng)用爆發(fā)式增長的“催化劑”，虹膜識別會得到更加廣泛推廣應(yīng)用。”孫哲南說。

比如，虹膜識別+紅外熱成像測溫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無接觸識別測溫，已應(yīng)用于商務(wù)寫字樓、園區(qū)、社區(qū)等出入口人員身份識別及體溫健康檢測。

在疫情期間，中科虹霸等就迅速推出了集紅外熱成像、門禁、考勤等多種功能于一體的虹膜識別設(shè)備。“智能虹膜識別考勤一體機(jī)，配備了紅外熱成像測溫模塊，可與門禁控制、考勤系統(tǒng)集成，可將上下班考勤記錄、體溫等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至考勤系統(tǒng)，提供多維度考勤數(shù)據(jù)。”馬力介紹，目前該設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于政府機(jī)關(guān)、醫(yī)院、商務(wù)樓宇、社區(qū)等出入口。

在受控條件下可以高精度確認(rèn)用戶身份

那么，虹膜識別技術(shù)在疫情中、疫情后有哪些應(yīng)用和突破?

對此，孫哲南表示，在疫情中虹膜識別可以用于人員流動管理，例如機(jī)場、車站、碼頭、醫(yī)院、單位、小區(qū)的流動人員身份認(rèn)證，確保人員規(guī)范有序活動。由于虹膜具有唯一性，隨身攜帶，甚至可以將虹膜作為“健康碼”、“行程碼”，比手機(jī)卡、證件等身外之物更加安全可靠、不易造假。

隨著虹膜識別場景的遍地開發(fā)，以后虹膜識別將大有可為。

“目前虹膜識別系統(tǒng)在受控條件下可以高精度確認(rèn)用戶身份，已廣泛應(yīng)用于國民證照、金融證券、邊檢通關(guān)、社保福利、教育考試、門禁考勤、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、信息安全等重要領(lǐng)域。隨著遠(yuǎn)距離和移動端虹膜識別技術(shù)發(fā)展，虹膜識別應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，例如智能交通收費(fèi)站直接刷車主虹膜扣費(fèi)，大型超市和飯店刷虹膜結(jié)賬，手機(jī)刷虹膜處理移動銀行、證券等事務(wù)。”孫哲南說。

“虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，其包含有很多相互交錯(cuò)的斑點(diǎn)、細(xì)絲、冠狀、條紋、隱窩等的細(xì)節(jié)特征。而且虹膜在胎兒發(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獨(dú)特性，同時(shí)也決定了身份識別的唯一性。虹膜識別技術(shù)具有精確度高、穩(wěn)定性好、不可仿造、非接觸式采集等特點(diǎn)。目前該技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于軍事、公安、邊防、社會福利、身份證、門禁、信息安全等領(lǐng)域。”馬力說。

虹膜識別技術(shù)在我國是否自主可控

在孫哲南看來，虹膜識別技術(shù)對國家安全有重要意義。

中科院自動化所譚鐵牛院士團(tuán)隊(duì)從1998年起開始在國內(nèi)開展虹膜識別的研究，在虹膜圖像獲取、虹膜區(qū)域分割、虹膜特征表達(dá)、虹膜圖像分類等一系列關(guān)鍵問題上取得重要進(jìn)展，系統(tǒng)發(fā)展了虹膜識別的計(jì)算理論和技術(shù)方法，具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的虹膜設(shè)備和識別系統(tǒng)。

“我們自主可控虹膜識別成果在智能手機(jī)(為高通、華為海思、展訊提供移動虹膜識別芯片方案)、邊境安檢、煤礦安監(jiān)、公安司法、銀行支付、兒童防丟失、聯(lián)合國難民管理等領(lǐng)域的全球數(shù)千萬用戶得到規(guī)?；瘧?yīng)用，首次實(shí)現(xiàn)我國虹膜識別技術(shù)出口和授權(quán)歐美企業(yè)和大學(xué)(如美國Sarnoff公司、Kentucky大學(xué)和英國IrisGuard公司)，打破西方發(fā)達(dá)國家在虹膜識別技術(shù)領(lǐng)域?qū)ξ覈缙诘募夹g(shù)封鎖和后期的市場壟斷。”孫哲南說。

據(jù)馬力介紹，美國司法系統(tǒng)采用中科虹霸的虹膜識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超過200萬人員的注冊和識別，該技術(shù)是與IrisGuard公司合作開發(fā)實(shí)施。國內(nèi)部分軍事基地和數(shù)十所監(jiān)獄和看守所采用中科虹霸的門禁產(chǎn)品和身份認(rèn)證系統(tǒng)，包括：駐承德某部隊(duì)、鄭州第一看守所(年均在押12000余人)、山西陽泉監(jiān)獄、內(nèi)蒙通遼監(jiān)獄、深圳某勞教所、青海省看守所。深圳、新疆邊檢采用中科虹霸虹膜識別自動通關(guān)系統(tǒng)。南美某國家社會公共安全管理系統(tǒng)采用中科虹霸虹膜識別人員身份認(rèn)證系統(tǒng)。

孫哲南介紹，目前國內(nèi)市場大部分采用國產(chǎn)自主可控虹膜識別技術(shù)，如果國家級虹膜識別平臺或者國家重要領(lǐng)域(例如身份證、金融、教育、社保、通關(guān)、電信、交通、旅游等)虹膜識別應(yīng)用采用國外技術(shù)，難保我國國民的虹膜信息被國外竊取，會影響國家安全和個(gè)人信息安全。國外媒體報(bào)道印度全國生物特征數(shù)據(jù)庫平臺用美國廠商設(shè)備采集，結(jié)果印度人虹膜信息被美國情報(bào)部門掌控，對印度經(jīng)濟(jì)社會和國家安全產(chǎn)生重大安全隱患。

與此同時(shí)，孫哲南強(qiáng)調(diào)，目前國際上和我國的一些標(biāo)準(zhǔn)化組織對虹膜的設(shè)備、數(shù)據(jù)、應(yīng)用制定了一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對于虹膜識別技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義，但是目前標(biāo)準(zhǔn)體系還需要進(jìn)一步完善，例如虹膜特征編碼、遠(yuǎn)距離多用戶虹膜成像、特定行業(yè)的虹膜識別應(yīng)用等需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，促進(jìn)虹膜識別新技術(shù)和新應(yīng)用的發(fā)展。(記者 馬愛平)