AI智慧，這6種生物識別技術正在改變我們的生活！
在當前人工智能技術的快速發(fā)展下，作為其領域分支下的生物識別技術加速布局，各行業(yè)的有效化應用正在潛移默化的改變我們的生活。

生物識別技術是通過計算機與光學、聲學、生物傳感器和生物統(tǒng)計學原理等高科技手段密切結合，利用人體固有的生理特性和行為特征來進行個人身份的鑒定的智能化技術。

當前，生物識別技術應用日益廣泛。無論是智能手機，還是金融支付、機場通關，生物識別都在以驚人的速度普及，升級著各種“解鎖”姿勢，正給我們的生產生活帶來巨大改變。

生活中的生物識別技術

當前，在我們生活中常見的生物識別技術主要有6種，即指紋識別、聲紋識別、視網膜識別、虹膜識別、人臉識別等。以下對相關技術的應用原理及相關優(yōu)點作簡要分析。

指紋識別

指紋識別技術涉及圖像處理、模式識別、計算機視覺、數學形態(tài)學、小波分析等眾多學科。由于每個人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區(qū)別，因此指紋常用于身份鑒定。

指紋識別技術通常使用指紋的總體特征如紋形、三角點等來進行分類，再用局部特征如位置和方向等來進行用戶身份識別。

通常，首先從獲取的指紋圖像上找到“特征點”（minutiae），然后根據特征點的特性建立用戶活體指紋的數字表示——指紋特征數據（一種單向的轉換，可以從指紋圖像轉換成特征數據但不能從特征數據轉換成為指紋圖像）。

由于兩枚不同的指紋不會產生相同的特征數據，所以通過對所采集到的指紋圖像的特征數據和存放在數據庫中的指紋特征數據進行模式匹配，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結果，根據匹配結果來鑒別用戶身份。

指紋識別技術是目前最方便、可靠、非侵害和價格便宜的生物識別技術解決方案，市場應用有著很大的潛力。同時，指紋識別技術具備以下技術優(yōu)勢：

指紋是人體獨一無二的特征，并且它們的復雜度足以提供用于鑒別的足夠特征；掃描指紋的速度很快，使用非常方便；指紋采集頭可以更加小型化，并且價格會更加低廉。

聲紋識別

聲紋識別，也稱為說話人識別，即說話人辨認和說話人確認。不同的任務和應用會使用不同的聲紋識別技術，如縮小刑偵范圍時可能需要辨認技術，而銀行交易時則需要確認技術。聲紋識別就是把聲信號轉換成電信號，再用計算機進行識別。

每個人的語音聲學特征既有相對穩(wěn)定性，又有變異性，不是絕對的、一成不變的。

這種變異可來自生理、病理、心理、模擬、偽裝，也與環(huán)境干擾有關。盡管如此，由于每個人的發(fā)音器官都不盡相同，因此在一般情況下，人們仍能區(qū)別不同的人的聲音或判斷是否是同一人的聲音。

與其他生物特征相比，聲紋識別的應用有一些特殊的優(yōu)勢：

蘊含聲紋特征的語音獲取方便、自然，聲紋提取可在不知不覺中完成，因此使用者的接受程度也高；獲取語音的識別成本低廉，使用簡單，一個麥克風即可，在使用通訊設備時更無需額外的錄音設備；適合遠程身份確認，只需要一個麥克風或電話、手機就可以通過網路（通訊網絡或互聯(lián)網絡）實現遠程登錄；聲紋辨認和確認的算法復雜度低等。

這些優(yōu)勢使得聲紋識別的應用越來越收到系統(tǒng)開發(fā)者和用戶青睞，聲紋識別的世界市場占有率15.8%，僅次于指紋和掌紋的生物特征識別，并有不斷上升的趨勢。

視網膜識別

視網膜是眼睛底部的血液細胞層。視網膜掃描是采用低密度的紅外線去捕捉視網膜的獨特特征，血液細胞的唯一模式就因此被捕捉下來。

視網膜是一些位于眼球后部十分細小的神經（一英寸的 1/50），它是人眼感受光線并將信息通過視神經傳給大腦的重要器官，它同膠片的功能有些類似，用于生物識別的血管分布在神經視網膜周圍，即視網膜四層細胞的最遠處。

視網膜是一種極其固定的生物特征，因為它是“隱藏“的，故而不可能磨損，老化或是為疾病影響。使用者不需要和設備進行直接的接觸，是一個最難欺騙的系統(tǒng)因為視網膜是不可見的，故而不會被偽造。

虹膜識別

在當今世界，虹膜識別仍被公認為是識別精度最高的生物識別系統(tǒng)。虹膜識別技術通過人體獨一無二眼睛虹膜的特征來識別身份，虹膜特征匹配的準確性甚至超過了DNA匹配。

這種技術在生物測定行業(yè)已經被廣泛認為是目前精確度、穩(wěn)定性、可升級性最高的身份識別系統(tǒng)。

基于虹膜識別技術，使用人和管理者可根據自身喜好、需要或場合的不同，設定不同的安裝及運行方式。比如在大堂等公共場所，可以只采用輸入密碼的方式，但在重要場合，則禁止使用密碼，只采用虹膜識別方式，當然也可以兩種方式同時使用。

當前虹膜識別技術在煤礦、銀行、監(jiān)獄、門禁、社保、醫(yī)療等多種行業(yè)被廣泛應用。

人臉識別

人臉識別技術中被廣泛采用的區(qū)域特征分析算法，它融合了計算機圖像處理技術與生物統(tǒng)計學原理于一體，利用計算機圖像處理技術從視頻中提取人像特征點，利用生物統(tǒng)計學的原理進行分析建立數學模型，即人臉特征模板。

利用已建成的人臉特征模板與被測者的面像進行特征分析，根據分析的結果來給出一個相似值，通過這個值即可確定是否為同一人。

人臉識別作為一種新興的生物特征識別技術（Biometrics），與虹膜識別、指紋掃描、掌形掃描等技術相比，人臉識別技術在應用方面具有獨到的優(yōu)勢：

使用方便，用戶接受度高人臉識別技術使用通用的攝像機作為識別信息獲取裝置，以非接觸的方式在識別對象未察覺的情況下完成識別過程。

識別精確度高，速度快與其它生物識別技術相比，人臉識別技術的識別精度處于較高的水平，誤識率、拒認率較低。不易仿冒在安全性要求高的應用場合，人臉識別技術要求識別對象必須親臨識別現場，他人難以仿冒。

概括地說，人臉識別技術是一種高精度、易于使用、穩(wěn)定性高、難仿冒、性價比高的生物特征識別技術，具有極其廣闊的市場應用前景。

靜脈識別

靜脈識別技術主要是利用靜脈血管的結構來進行身份識別。由于靜脈紋絡包含大量的特征信息，可以作為驗證的對象。

手掌靜脈識別的原理也是利用靜脈血管與肌肉、骨骸之間對特定波長紅外光不同的吸收特性來進行靜脈血管造影。與手掌靜脈識別的原理相同。由于手掌較厚，紅外光通常無法進行透射，因而只能采用反射造影法。

紅外光照射在手背上，有靜脈的部位吸收紅外光反射暗淡，肌肉與骨路部位反射強烈，從而實現對靜脈的造影。

靜脈識別技術作為生物識別技術領域中的重要組成部分，其應用具有很強的優(yōu)勢性：

靜脈識別屬于內牛理特征，不會磨損，較難偽造，具有很高安全性；血管特征通常更明顯，容易辨識，抗干擾性好；還可實現非接觸式測量，衛(wèi)生性好，易于為用戶接受；不易受手表面?zhèn)刍蛴臀鄣挠绊憽?/p>

當前，相對其他生物識別技術來說，靜脈識別技術應用程度較低，相信在以后的發(fā)展中，將有更加廣闊的發(fā)展空間和前景。

生物識別不斷突破，仍有障礙

目前，生物識別技術已經相對成熟，尤其是人臉識別技術和虹膜識別技術不斷出現新突破。

在人臉識別方面，國內已有眾多廠商做到了超過99%的準確率。在國際權威人臉識別數據庫LFW最新的排名上，國內的人臉識別廠商大華股份達到99.78%，騰訊和平安科技均達到了99.8%的準確率，技術上的進步有望推動生物識別技術應用的進一步普及。

在虹膜識別方面，虹膜的身份識別解決方案領域相關公司已經推出在60厘米范圍內驗證身份的新技術。該技術可安裝在智能手機和移動設備以及汽車、醫(yī)療保健和其它網絡邊緣應用中。

但從技術和行業(yè)應用情況來看，生物識別技術仍存在一些需要克服的技術難題，能否解決現有技術瓶頸成為生物識別行業(yè)未來發(fā)展的關鍵所在。

比如，在目前主流生物識別技術中，指紋識別技術相對成熟，應用比較廣泛，但卻較容易被復制;人臉特征并不是一成不變的，而且采集圖像的過程中易受到光線等因素的影響;虹膜能成像的距離很窄，如果用戶的姿勢稍有不對，就有可能采集不到清晰的虹膜，同時識別距離遠近、復雜光線環(huán)境、睫毛遮擋、異形瞳孔等問題也影響虹膜識別的精準度。

總體來看，生物識別技術還將從技術和應用場景等方向不斷創(chuàng)新突破，方能實現更廣域的應用。

生物識別技術發(fā)展趨勢

隨著各種生物特征識別技術的不斷發(fā)展和提高，在全球信息化、網絡化的大背景下，生物特征識別技術的應用面會越來越廣，深度會不斷深入，并將呈現三個發(fā)展趨勢。

首先，生物特征識別解決了人類社會日常生活中一個基本的身份識別問題，今后，這種身份認證的結果會越來越多地和各種行業(yè)應用結合起來，并通過網絡得以信息共享，簡單來說就是“身份識別物聯(lián)網”的發(fā)展趨勢。

其次，各種生物特征識別技術有各自的優(yōu)點，也有各自的短處，對于一些安全性要求較高的特殊行業(yè)應用，就需要幾種生物特征識別技術的融合應用，以進一步提高身份識別的整體安全性。

最后，人臉識別技術作為一種最晚走向大規(guī)模商用的生物特征識別技術，近年來發(fā)展速度很快，除了在傳統(tǒng)的應用市場不斷擴大自己的市場份額外，在一些非傳統(tǒng)的應用市場，也將顯示出良好的跨界應用的市場前景。

而隨著生物識別行業(yè)進入成熟期，在未來發(fā)展中，生物識別技術將在政府、軍隊、金融、電信、信息、制造、教育等多個行業(yè)都開始呈現大規(guī)模應用生物識別技術的前景；以PC和手機為代表的個人應用也呈現極為美好的前景。同時生物識別技術也將為人們生活帶來更加便利場景化應用。