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中科虹霸马力:我们把虹膜识别技术用在了矿山行业

导读: 中国今天在做智能化的改造,各行业都在智能化,智能安防,智慧银行,智能边检,智慧社保,智慧新警务,这些领域也在和相关的政府部门和城市做城市级的生物识别系统。

借用神州数码关于智慧城市的定义,分为三大块,一块是面向市民的服务,一块是面向企业的服务,一块是面向城市运营的服务。生物识别技术在整个智慧城市里的框架,更多的是跟市民的身份识别的融合。跟市民身份的融合,有身份证,有人脸,有各种各样的技术。这些技术中,生物特征是一大类技术,除了卡片之外的另一大类技术。生理特征是与生俱来的,包括人脸、指纹、静脉、掌形,红外热成像;行为特征有后天的走路姿势,说话的腔调、声音,笔迹,这些统称为生物特征。几个共同的特点,一个是每个人的有些特征可能差异比较大,有些差异比较小,人各有异。二是几乎在某一段时间内,有的特征可能有一些变化,有的特征在某一段时间内是保持稳定的,还有不是我们所知道的,不是我们所携带的,是与生俱来的特征。

生物特征里面最熟知的是指纹和人脸,但是大家可能对我汇报的虹膜还不是特别了解。在生物特征识别领域中,通常把指纹、人脸、虹膜称为前三大生物识别技术。为什么这么说?目前全球对指纹、人脸、虹膜都有十亿以上的人口做过采集。第二个技术是从国际上的标准成熟度,和国际产业化,整个产业生态的成熟度来讲,也是要优于其他的生物特征的。

虹膜具体有些哪些好的特点呢?

第一个是唯一性,同卵双胞胎也是不一样的,每个人的左右眼不一样。

第二个是稳定性,虹膜是超过指纹和人脸的,虹膜从出生以后到人的死亡的过程中,都是基本保持不变的,虽然也有微小的变化。在虹膜识别领域有一个很著名的故事叫“阿富汗女孩”故事,美国《国家地理》杂志1984年在杂志上用了阿富汗女孩做封面,长年的战争,这个女孩眼神流露出对和平生活的向往。到了20年之后,想把这个女孩找到,当时战争和居住地都在变化,长相也在变化。最后是通过虹膜把这个女孩又找出来了。这两张人脸的图像,如果告诉你是同一个人,也许你能看到一些相似,如果不告诉你,还不敢说这就是同一个人。这是虹膜识别领域中很知名的故事。

第三个是非侵犯性,指纹是接触性的,人脸可以做到几米甚至是更远的距离,虹膜也是非接触的。

第四个是防伪性。苹果为什么上三维的人脸?主要是解决活体。虹膜本身是动态的,瞳孔是随着光线而变化的,这张图上的灰色部分就是虹膜,它也是随着光线变化的,对做防伪来说就有很大的价值和意义。

在印度、印尼、墨西哥、菲律宾等等国家,尤其是东南亚和非洲国家,现在他们都出台了一些政策,全民采集生物特征。也不是单采虹膜,最多的是指纹、人脸、虹膜,三个特征都会采集下来,作为政府掌握的公民基础数据。

除了国家级的应用,还有垂直行业的应用,包括金融领域的应用,军事领域的应用,出入境的应用,后面会详细展开。这里举一个应用场景的案例,可能去过阿联酋的有些人都知道,入境之前会先验证虹膜,主要是跟后台的黑名单数据库,被驱逐出去的人的数据库做比对。右边的这两张图片是最早的采集设备,当时采集虹膜还要求人靠得比较近。发展了这么多年,2018年的阿联酋迪拜机场又引进了新一代的技术,可以做到更远的距离,把人脸和虹膜融合起来。因为人脸和虹膜都在头部,眼睛小一点,人脸大一点,但是有合适的光学装置,能够同时采集人脸和虹膜,进行识别。

美国有四大生物特征识别系统,而且每个都是多模态的,指纹、人脸、虹膜为主,还有其他的生物特征。第一个是国防部的ABIS,在伊拉克,阿富汗作战的时候都在用ABIS,采集当地人的指纹、人脸和虹膜信息;还有FBI的NGI,最早从指纹开始,拓展到人脸,拓展到虹膜,还有拓展到纹身。现在去美国签证都要按指纹,拍照片,从指纹、人脸开始,现在在美国和墨西哥的边境,也在开始把虹膜引进来。还有美国联邦政府组织的1200万政府雇员,也有指纹,人脸、虹膜的数据。这是在美国的应用场景。

中科虹霸是国内成立最早的、专注于虹膜识别的公司。技术出口到中东、东南亚一些地区,不光是自己国内用,还应用到国外。国内最早是应用在矿山行业,我们为什么用到矿山行业?因为矿山工人的脸也是黑的,手也是黑的,这些生物特征都是无法使用的,这就是我们很好的应用场景,所以我们在矿山行业也是国内第一大的生物识别供应商。同时在安防,智能终端等领域的创新应用。

虹膜有四大关键技术:一是要解决虹膜成像的问题,到底有没有虹膜图像?有没有拍到?第二是判断虹膜真假,现在有些眼睛疾病的需要装人工义眼。第三个是质量评价,这个图像拿到以后,到底质量怎么样?因为不像人脸,人脸的面积比较大,可拍摄的距离比较远,虹膜的人眼睛只占到脸部的几十分之一甚至是百分之一的水平,怎么很好的采集下来,质量也是很关键的。第四是解决虹膜图像的主体,到底是哪个人的虹膜。这是我们在虹膜识别领域关注的主要技术问题。

我们利用虹膜技术,针对居民小区管理,公安监所管理,企业厂区管理,提供安全高效的方案,有效的提升社区的安全、企业园区的安全。这张照片是中国最大的上市化工企业,化工企业的很多工人指纹也不是很好用,因为他们天天从事的工作有一些化学物质的腐蚀。该企业有1.5万名的员工,还有很多的厂区入口,这些员工怎么安全的进入?最早也试用了人脸,在室外的条件下,上面只有一个遮雨棚,晚上和中午、冬天、夏天都要能够运行,所以我们在这里打造了第一个以虹膜为核心的智慧园区的门禁考勤管理的整体方案。

除了公共安全之外,还完成了儿童防丢失的安全管理项目。采集0到12岁的儿童数据,全国大概20多个省市派出所、幼儿园建立了采集点,这是自愿采集。如果有一天不幸这个儿童丢失了,有了数据库,再配了一些移动的设备,在幼儿园,就可以实时的发现这个孩子是不是以前丢失的。

在08年的时候,在中东地区与合作伙伴合作,实现了真正的银行无卡无密码的应用,到ATM取款,没有卡也没有密码,只要人来就可以了,这是不允许出任何错误的。我们在2010年开始运行到现在,这么长时间还没有发生过一次错误识别案例。

除了在金融方面,2016年和一些手机厂商,把虹膜识别做到了微型化。大家以为虹膜识别很贵,要很大型的设备。现在已经做到可以嵌到手机上,一个虹膜识别的硬件软件加起来在手机上只有几个美金。我们的案例包括中国第一款规模量产的虹膜识别终端,包括和菲律宾合作量产的,和非洲合作的智能终端都集成了我们的技术。

第一代面向智能终端的虹膜技术是成熟的,智能终端一个主要的要求是用户体验要好,所以我们目前还在做下一代升级,尤其是在跟人脸相结合的虹膜识别,采集人脸的同时,把虹膜的信息也采集下来,做进一步的安全性的提升。

近两年来,尤其是出现了很多国家级的生物特征项目。印度的12.5亿人采集生物特征,他们现在的国家数据库已经完全建立起来了。新加坡是从2017年1月份开始全民采集虹膜,他们已经开始在一些边检口岸应用,快速通关。还有南非,也宣布要在2019年开始,在全国身份证系统里面加入人脸、虹膜。尤其是在非洲,他们的人脸肤色特别黑,目前人脸效果并不像在中国这么好,所以我们也在做生物模态的提升。未来我们也相信一定是多模态的发展。

中国今天在做智能化的改造,各行业都在智能化,智能安防,智慧银行,智能边检,智慧社保,智慧新警务,这些领域也在和相关的政府部门和城市做城市级的生物识别系统。所以在未来,从受控场景到复杂场景的生物特征,一定会在感知模式,怎么能够让人在少配合或者是不配合的情况下,能够完成识别虹膜,以及计算模式上,尤其是数据量很大的时候,深度学习的算法,在这些方面都要做变革和创新。

最后总结,未来一方面是要做微型化,移动式,低功耗,现在也和一些锁厂合作,把我们的模块加到智能门锁里面,支持人脸、指纹、虹膜多模态。另一方面是远距离、多模态、高通量、无感知。

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