虹膜識別：移動互聯時代的身份證

2016年1月，基于中科院自動化所核心技術的中國第一款虹膜識別手機正式量產，標志著人眼虹膜將成為“互聯網+”時代的身份入口，虹膜手機也將成為大家支付的錢包、銀行的金卡、開門的鑰匙、通關的證件以及醫(yī)保的憑據。

移動互聯時代的身份證

這款虹膜手機的核心模塊，是自動化所持股公司——中科虹霸研發(fā)的虹膜識別移動終端產品，其從移動端成像、特征描述與匹配、活體安全防偽、用戶交互等方面對移動虹膜識別方案進行了深度優(yōu)化，實現了極致的用戶體驗。

“在生物特征中，虹膜圖像存在著隨機分布的細節(jié)紋理特征，具有唯一性和穩(wěn)定性，每個人的虹膜都是獨一無二的。”自動化所研究員孫哲南告訴記者，虹膜識別能覆蓋更廣的用戶群體。

虹膜識別手機提供了新的身份認證方式，可以通過內置鏡頭來掃描用戶的虹膜特征進行身份認定。

雖然已有不少應用案例，但將虹膜技術用于手機，對自動化所科研人員來說還是一個不小的挑戰(zhàn)。由于人的虹膜尺寸很小，而虹膜識別所需要的圖像分辨率卻很高，如何用小巧的近紅外光攝像頭采集虹膜信息是一個技術難點，必須精心設計成像光路、選擇合適的光學器件、使用合適的入射光線。

為此，如何利用低質量的手機虹膜圖像進行高精度身份認證是個重大挑戰(zhàn)，對此，研發(fā)團隊提出了基于定序測量特征的高速虹膜編碼和比對算法。

從無到有 世界領跑

作為中科虹霸的“孕育者”，中科院自動化所是國內虹膜識別研究的開拓者。

1998年，中科院院士譚鐵?；貒蠹绰暑I團隊開始虹膜識別研究，在國家“973”“863”計劃、國家自然科學基金等科研項目的資助下，該團隊集結了一支包括光學、電路、算法、系統等多學科領域的精銳科研力量。

在虹膜識別發(fā)展早期，西方大國曾禁止虹膜采集設備向我國出口。團隊在深入研究虹膜圖像采集的技術難點后，立足我國國情、同時結合現有光學和機械加工水平，經過多次光機電實驗，于1999年研制出我國第一臺擁有自主知識產權的虹膜圖像獲取裝置，填補了國內空白。

孫哲南說，該裝置在攝像頭前安裝了電控紅外主動照明光源，可以清楚地拍攝出虹膜的細節(jié)紋理，并使用毛玻璃環(huán)消除虹膜上光源的高光反射點，減少了虹膜圖像的噪聲。

第一代虹膜圖像獲取裝置的推出實現了虹膜圖像實驗數據從無到有的歷史性突破，為虹膜識別算法研究搭建了基礎性的實驗平臺。

團隊堅持從虹膜圖像信息獲取的源頭進行系統創(chuàng)新，至今已進行了長達20年的持續(xù)科研攻堅，推動了虹膜圖像采集裝置的更迭發(fā)展。

從實現雙目、聲光引導用戶自定位到液晶實時反饋、嵌入式、網絡化再到遠距離虹膜人臉一體化成像技術，2014年團隊成功實現了多目標虹膜人臉的計算光場成像。

研究人員先后歷經三次技術革新，實現從單目到雙目、從靜態(tài)到動態(tài)、從近距離到遠距離虹膜識別，全面突破了虹膜識別領域的成像裝置、圖像處理、特征抽取、識別檢索、安全防偽等一系列關鍵技術。

“當我們跨過了虹膜圖像信息獲取的技術門檻后，也愿意為國際上其他學者提供數據資源，讓他們直接站在我們的設備和數據基礎上，跨入虹膜識別研究的大門?！睂O哲南介紹。

打造產學研用生態(tài)鏈

和自動化所的很多科研項目一樣，虹膜識別技術具有很強的應用性。這就注定了其歸宿是走向市場，在廣闊的市場應用中實現技術的價值。

孫哲南告訴記者，因其成本和售價遠高于指紋識別，再加上國人對虹膜識別技術的優(yōu)點認知不足，在虹膜識別技術研發(fā)成功后，如何將虹膜識別系統和產品賣出去成了團隊一時面臨的難題。

為此，團隊首先在煤礦人員的上下井考勤和安全監(jiān)測方面找到突破口，推出的基于虹膜識別的礦井人員安全監(jiān)測考勤產品取得了良好效果，成功應用于100多萬位煤礦人員的上下井考勤和安全監(jiān)測。

目前，虹膜識別產品已廣泛應用于礦山安全生產、國家安全部門、軍隊門禁控制、金融支付管理、災區(qū)戶籍管理、計生人員驗證、考生身份識別等眾多領域，每天完成幾十億次虹膜比對，占據了國內虹膜識別市場絕對的份額，打破了國外早期的技術封鎖和產品壟斷。

“生物識別技術既是模式識別等學科領域的前沿方向，也是保障國家和公共安全的戰(zhàn)略高技術，同時，還是電子信息產業(yè)新的增長點?！敝锌坪绨钥偨浝眈R力告訴記者，如今，生物特征識別技術和產品在多個領域得到了廣泛應用。

面向市場應用，在市場中尋求出路，虹膜識別技術成功從實驗室走向百姓生活，真正實現了產學研用的結合，打通了虹膜識別從科學研究到產業(yè)化的完整鏈條。
? ? ? ?責任編輯：tzh