鼻纹、静脉、虹膜……奇奇怪怪的生物识别技术有哪些?
现在,假设你养了一只狗,你们如胶似漆,交情过硬。那么,给你二十张同品种小狗的鼻子照片,你能一下子找出你的爱犬吗?
你可能要花费一段时间,也可能经受不住考验。不过,现在有能迅速分辨出你的爱犬的技术:鼻纹识别。
宠物鼻纹识别示例 图源:网络
像人的指纹一样,宠物的鼻纹也具有唯一性和不变性,并且同一只小狗的鼻纹不会随着成长而改变,是犬类最具代表性的生物体征。主人只需打开具有鼻纹识别技术的软件,对准犬鼻拍照,系统即可自动检测并录入数据,生成犬只专属的“电子身份证”。
既然鼻纹也能作为身份识别依据,那么,眼睛、嘴巴、耳朵……我们还能从哪里获取生物识别特征?
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你能想到的,可能都有
所谓生物特征识别技术,即通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特征和行为特征来进行个人身份鉴定的技术。
生物特征识别种类概览 图源:网络
生理特征包括:指纹、静脉、掌型、视网膜、虹膜、人体气味、脸型、血管、DNA、骨骼等;行为特征包括:签名、语音、行走步态等。从头到脚,从四肢到躯干,几乎你能想到的,都有生物特征可供提取。
目前,市场上应用领域最广的两种识别技术为指纹识别和人脸识别。因二者具有较高的技术易用性,在安全级别上可以满足日常使用且成本适中,故应用最为广泛。而除此之外,奇奇怪怪的生物特征识别技术还有很多。
指静脉智能锁示意图 图源:网络
静脉识别,即使用近红外线读取静脉模式,再与存储的静脉模式进行比较,从而对个人进行身份鉴定。静脉识别又分为指静脉识别和掌静脉识别,前者反应速度快,后者安全系数更高,但二者都具备精确度高、活体识别的优势。
由于静脉隐藏于皮肤内部,并且只有流动中的血液才可吸收特定波长光线、形成清晰的图像,所以,假手模型或手部图像是无法通过静脉识别的。可以说,静脉识别是“指纹识别2.0”,不仅克服了传统指纹识别速度慢的缺点,也不受手部表皮状态影响,还无需接触。目前,静脉识别主要应用于门禁和安防系统。
虹膜识别原理示意图 图源:网络
虹膜识别,即使用特定的摄像器材对人的整个眼部进行拍摄,并将拍摄到的图像传输给虹膜识别系统的图像预处理软件,经过虹膜定位、虹膜图像归一化以及图像增强后,系统提取特征点并对其进行编码,最后将特征编码与数据库中的虹膜图像特征编码逐一匹配,判断是否为相同虹膜,从而达到身份识别的目的。
虹膜在胎儿发育阶段形成,除非遭遇重大创伤,否则其在整个生命历程中保持不变。因此,虹膜识别技术适用于具有高度保密需求的场所,如银行、监狱、煤矿单位等等。
声纹识别流程示意图 图源:网络
声纹识别,即提取并选择对说话人的声纹具有可分性强、稳定性高等特性的声学或语言特征,把声信号转换成电信号,再用系统进行识别。但目前,声纹识别存在较多问题,一方面,人们的语音声学特征具有变异性,病理、模拟、伪装都有可能干扰识别准确度;另一方面,该技术的模式匹配问题仍需解决。
声纹识别包括说话人辨认和说话人确认。我们在登陆微信时使用的声音锁功能,即运用了说话人确认技术。尽管目前使用场景受限,但这项技术表现出了高度的视障者友好特征,未来也将在与声控技术的结合方面发挥更大潜力。
除了以上这些识别技术,人耳识别、步态识别、签字识别……越来越多的生物特征资源被挖掘了出来,相应的识别技术已经投入了实际应用。可以说,“你”就是你的身份证明。
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技术会翻车吗?
东方财富证券2020年发布的《电子设备行业专题报告》显示,2019年全球生物识别行业规模已达200亿美元。在这个迅速扩张的技术领域,准确率一直是避不开的评判标准。
近十年全球生物识别行业规模及增速
图源:中商产业研究院、东方财富证券研究所
前段时间,“AI智障”收获了不少嘲讽。把猫识别成狗、把手指比的圈识别成眼镜,又或者把公交车上的广告牌人像认作不走斑马线的行人,除去网友调侃的成份,识别技术确实常有小失误。
把猫识别成狗的“人工智障” 图源:网络
但更严重的翻车也已经出现了。今年4月,美国密歇根州底特律一名42岁男子Robert Williams将底特律警察局告上法院,原因是先前因为人脸识别错误,他被当成小偷抓捕,并且在拘留所待了30个小时才被放行。
经历重重关卡、通过一环环技术筛选出来的结果,大概率比人先进,但也有一定概率会翻车。一项技术的发展势必会经历一次次失败和调试,在正视技术误判的后果之余,除了回溯原因,我们的目光也应该向前瞩望。
宠物鼻纹识别为犬只身份做了背书,不文明养犬、宠物走丢等问题将得到更有效的解决,进而推动犬只治理与智慧城市建设;老龄化越发凸显,声纹识别技术将满足随之增长的语音操控需求,未来人群生活便利度将获得提升——正是在一次次可能翻车的担忧或反思中,技术走向了更远处。
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万物可识时代,珍惜你的“身体”
当越来越多的生物特征可以被识别时,我们也就越来越“暴露”。
众所周知,现在去售楼处看房最好蒙面……因为藏在角落里的摄像头会识别人脸,以此区分客户是中介带看还是售楼处销售人员带看,进而决定是否支付中介佣金。
男子戴头盔看房 图源:@新浪财经微博视频截图
我们面向摄像头展露的五官,我们的写字和走姿习惯,都渐渐成为我们的身份印证。物联网已成现实,越来越多的事物正在或将要被纳入数字网络中。在享受便利的同时,我们也要珍惜自己的“身体”,保护好属于自己的生物特征数据。总之,在摄像头和传感器面前,该保持神秘还是得保持神秘。
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