國(guó)外都在用虹膜黑科技？這位20年從業(yè)者和你聊聊這項(xiàng)神秘技術(shù)

虹膜被認(rèn)作是除DNA外“最可靠的生物特征”之一，非接觸、高精度、獨(dú)一無(wú)二、終身穩(wěn)定，在偵破刑事案件、打擊非法出境工作中發(fā)揮著重要作用。在人流、物流高度發(fā)達(dá)的當(dāng)今社會(huì)，僅憑身份證、護(hù)照等證件資料難以精準(zhǔn)地確定人員身份，用科技手段進(jìn)行公民身份的精準(zhǔn)認(rèn)證是今后治安工作的重要方向，國(guó)外部分發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始收集出入境旅客的虹膜生物特征信息，開(kāi)展相關(guān)測(cè)試研究。在本次公開(kāi)課中，講者將深度分享現(xiàn)代虹膜識(shí)別技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及在安防等領(lǐng)域的行業(yè)應(yīng)用。

公開(kāi)課回放鏈接： http://www.mooc.ai/open/course/681

雷鋒網(wǎng)AI研習(xí)社將其分享內(nèi)容整理如下：

大家好，非常感謝AI研習(xí)社提供這樣一個(gè)平臺(tái)，能夠和大家分享現(xiàn)代虹膜識(shí)別技術(shù)及其應(yīng)用這樣一個(gè)主題，也非常感謝今天抽出時(shí)間來(lái)參與這場(chǎng)分享的各位AI領(lǐng)域的工程師，希望在這次的介紹中為大家?guī)?lái)一些有價(jià)值的信息，也希望大家關(guān)注聚虹光電在AI領(lǐng)域的人才需求，能夠積極地投遞簡(jiǎn)歷。

下面開(kāi)始進(jìn)入到本次分享的主題，現(xiàn)代虹膜識(shí)別技術(shù)及其應(yīng)用。我是來(lái)自上海聚虹光電科技有限公司的宮雅卓。

首先我們來(lái)看這次分享的框架，分成以下四部分，如圖所示：

下面進(jìn)入第一部分，概念及技術(shù)原理。虹膜識(shí)別的概念其實(shí)是一個(gè)非常前衛(wèi)的概念，出現(xiàn)還不到三十年，是在上個(gè)世紀(jì)90年代才開(kāi)始正式進(jìn)行技術(shù)研發(fā)的，我們可以看到下面這張圖，非常清晰明確地展現(xiàn)了虹膜到底是哪個(gè)區(qū)域。中間黑色的是瞳孔，旁邊白色的是鞏膜，瞳孔和鞏膜之間的環(huán)形區(qū)域就是虹膜，是一個(gè)環(huán)形的圓環(huán)狀，上面分布了大量細(xì)密的紋理，每一個(gè)人的紋理都不一樣，基于這些紋理所做的生物特征識(shí)別就是虹膜識(shí)別。

我們來(lái)看一下虹膜識(shí)別的基本原理：如果我們把它的算法過(guò)程用一句話(huà)來(lái)表達(dá)，就是將一個(gè)環(huán)形的虹膜原理圖像變成一串紋理編碼，如下圖所示（具體講解請(qǐng)觀看視頻回放）：

下面我們來(lái)看一下虹膜識(shí)別中比較關(guān)鍵的步驟，第一步是眼睛檢測(cè)，在一個(gè)非常清晰的大分辨率的圖像中快速地找到眼睛，是虹膜識(shí)別的第一個(gè)算法上的挑戰(zhàn)。下圖展示了三張圖片，有的圖像中只有一只虹膜，有的是兩只虹膜，如何快速地找到眼睛實(shí)際上需要非常復(fù)雜的一些算法，我們可以用傳統(tǒng)的數(shù)字圖像處理的方法，比如圓檢測(cè)、瞳孔檢測(cè)、光斑檢測(cè)去輔助判斷哪個(gè)部位是眼睛。也可以采用機(jī)器學(xué)習(xí)新的方法，在速度和精度上也更有優(yōu)勢(shì)。（具體講解請(qǐng)觀看視頻回放）

接下來(lái)開(kāi)始分割，當(dāng)我們得到一幅原始的眼睛虹膜圖像之后，要將它分出來(lái)，也就是要標(biāo)識(shí)出環(huán)形結(jié)構(gòu)的位置，步驟如下圖所示，具體講解請(qǐng)觀看視頻回放：

完成分割并得到一個(gè)環(huán)形紋理區(qū)之后，就可以做歸一化，下圖中右側(cè)所示即為典型的歸一化圖示：將一副環(huán)形的虹膜展開(kāi)成矩形的虹膜。得到矩形圖之后是對(duì)其進(jìn)行子塊的劃分，對(duì)每一個(gè)小塊進(jìn)行特征提取，然后再把所有小塊形成的虹膜特征編碼連在一起，得到一個(gè)完整的虹膜編碼，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

以上就是虹膜識(shí)別的大致完整過(guò)程，接下來(lái)我們看看虹膜特征主要是一些什么樣的生理結(jié)構(gòu)，如圖所示，具體講解請(qǐng)觀看視頻回放：

下面我們來(lái)看一下虹膜識(shí)別的優(yōu)勢(shì)，這里總結(jié)出了五條優(yōu)勢(shì)，如下圖，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

現(xiàn)在我們進(jìn)入第二部分，虹膜識(shí)別的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀，首先來(lái)看發(fā)展歷程，如圖所示，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

來(lái)看一下虹膜識(shí)別在海外的發(fā)展過(guò)程，以Iridian公司為例，公司由虹膜識(shí)別的創(chuàng)始人創(chuàng)立，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

剛才我們看的是海外的情況，現(xiàn)在來(lái)看看整個(gè)行業(yè)的現(xiàn)狀，從整個(gè)行業(yè)來(lái)看，國(guó)外的廠商逐漸在退出市場(chǎng)，而國(guó)內(nèi)的廠商異軍突起，詳細(xì)解釋請(qǐng)觀看視頻回放：

接下來(lái)看一下整個(gè)行業(yè)的現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的虹膜識(shí)別公司最早都是學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，上海聚虹的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)自上海交大圖像所和香港理工大學(xué)，融合了兩岸頂尖的虹膜識(shí)別技術(shù)人才，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

我們?cè)賮?lái)看第三部分，虹膜識(shí)別的應(yīng)用趨勢(shì)及技術(shù)難點(diǎn)，第一個(gè)虹膜識(shí)別的應(yīng)用趨勢(shì)是遠(yuǎn)距離。虹膜在最早誕生的時(shí)候，成像距離是非常近的，大約只有十幾到二十厘米的作用距離，最大距離也只有三十到四十厘米，而且需要用戶(hù)非常配合虹膜識(shí)別的采集過(guò)程，所以用戶(hù)的體驗(yàn)并不是很好，在整個(gè)識(shí)別過(guò)程中侵犯感比較強(qiáng)，從而也對(duì)虹膜識(shí)別的采集以及虹膜識(shí)別技術(shù)的推廣造成影響。詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

第二個(gè)是移動(dòng)式，移動(dòng)式、小型化實(shí)際上是生物識(shí)別發(fā)展的一個(gè)方向，這里可以提到兩種產(chǎn)品形態(tài)。一種是三星之前提到過(guò)并把它產(chǎn)品化的Galaxy系列，把虹膜識(shí)別集成到手機(jī)的前置攝像頭，可以完成用戶(hù)的虹膜解鎖或者虹膜支付，這是三星在手機(jī)上做的虹膜識(shí)別的應(yīng)用形態(tài)。另一個(gè)是專(zhuān)用的移動(dòng)設(shè)備如手機(jī)、平板，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

第三個(gè)趨勢(shì)是多模態(tài)，虹膜作為單一的可以提供最高識(shí)別精度的生物特征，這方面是沒(méi)什么挑戰(zhàn)的，但如果把它和其他特征融合，可能會(huì)帶來(lái)更好的用戶(hù)使用體驗(yàn)，比如虹膜與人臉，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

下一個(gè)趨勢(shì)是規(guī)?；谌粘Ｉ钪形覀兯坪踹€沒(méi)有太多見(jiàn)到虹膜應(yīng)用的案例，但實(shí)際上虹膜目前大規(guī)模應(yīng)用已經(jīng)成為全球化的趨勢(shì)，這里給出了三個(gè)地區(qū)案例，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

具體可以看一下海外虹膜建庫(kù)的案例，最具代表性的案例就是印度，另外的案例就是印尼和新加坡，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

接下來(lái)看看虹膜在國(guó)外執(zhí)法部門(mén)的應(yīng)用，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

為什么這么多海外國(guó)家都采用虹膜識(shí)別，它的受眾群體有什么樣的特性呢？我們做了一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)，如圖所示，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，虹膜識(shí)別技術(shù)既然有這么大的市場(chǎng)潛在需求，那么它有什么難點(diǎn)呢?第一個(gè)難點(diǎn)是黑色虹膜的識(shí)別，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

下一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)就是低質(zhì)量的樣本處理，如果采集到的是非常高質(zhì)量的樣本，眼瞼開(kāi)口很大，所有的虹膜紋理都有暴露，同時(shí)紋理又非常豐富和細(xì)膩，表面沒(méi)有任何光斑和遮擋，這樣高質(zhì)量的樣本是可以幫助我們做高精度的虹膜識(shí)別的。但是在真正使用的現(xiàn)場(chǎng)，是沒(méi)有辦法這樣要求用戶(hù)，進(jìn)而得到這樣高質(zhì)量的樣本的，會(huì)有各種各樣的低質(zhì)量的圖像，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

第三個(gè)難點(diǎn)就是遠(yuǎn)距離的識(shí)別，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

最后來(lái)看看聚虹光電的介紹，聚虹光電作為專(zhuān)業(yè)的虹膜識(shí)別算法公司，做了一些什么事情，我們?cè)谡麄€(gè)行業(yè)當(dāng)中是怎樣的地位，我們期望未來(lái)能達(dá)到一個(gè)什么樣的高度。

首先來(lái)看一下公司的簡(jiǎn)介，聚虹光電是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行虹膜識(shí)別研究的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，如下圖所示，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

接下來(lái)看一下聚虹光電技術(shù)路線(xiàn)總覽，以虹膜識(shí)別為核心，同時(shí)結(jié)合人臉識(shí)別，并且將眼動(dòng)、眼周、微表情視線(xiàn)跟蹤進(jìn)行多維的特征融合，向用戶(hù)提供高度自動(dòng)化、非協(xié)作、無(wú)感的身份認(rèn)證、活體檢測(cè)產(chǎn)品和解決方案?？梢赃@樣理解，跟虹膜識(shí)別相關(guān)、跟眼睛周邊的動(dòng)作特征相關(guān)的所有交互識(shí)別技術(shù)都在聚虹的研發(fā)范圍內(nèi)，并且我們也取得了一系列的成績(jī)，詳細(xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

接下來(lái)我們看技術(shù)創(chuàng)新，技術(shù)創(chuàng)新部分主要針對(duì)東方人的黑色虹膜，下圖是我們?nèi)〉玫囊恍┭芯砍晒?，詳?xì)講解請(qǐng)觀看視頻回放：

下面是聚虹光電所獲得的權(quán)威資質(zhì)，滿(mǎn)足公安部大規(guī)模的建庫(kù)要求，如下圖：

接下來(lái)講一下聚虹光電對(duì)生物識(shí)別人才特別是AI人才的渴求，生物識(shí)別總體上是屬于人工智能的一個(gè)領(lǐng)域，近年來(lái)生物識(shí)別也受到了極大的關(guān)注，從最早的指紋到人臉、從2D人臉到3D人臉這樣一個(gè)過(guò)程迭代，可以預(yù)計(jì)到虹膜在未來(lái)的三五年，應(yīng)該會(huì)成為一個(gè)新的技術(shù)熱點(diǎn)，特別是虹膜和人臉的多模態(tài)結(jié)合。崗位需求情況如下圖所示：

今天的分享就到這里，謝謝大家。

https://www.leiphone.com/news/201910/mM0n4eGFkomcDxIg.html