[科学技术]全民口罩，虹膜识别慧眼“识”人

科技日报记者马爱萍

为了不被新型冠状病毒攻击，几乎每个人都戴着口罩，这给依赖人脸识别设备确认身份的用户带来了一个难题——识别失败。

这场突如其来的疫情也让包括iphone在内的各种智能手机的‍face id技术陷入尴尬，因为一旦用户戴上口罩，就很难解锁他们的脸。

近日，根据微博用户反馈，苹果今天推出了ios 13.5/ipados 13.5 gm版本的更新推送。据业内消息称，这个版本的一个重要功能就是“戴口罩，使用人脸id”。

同时，国内科技厂商也表示，虹膜识别已经发展成为一种替代方式，可以用口罩解锁手机。

据美国智库锐敏市场情报预测，虹膜识别技术占全球生物识别市场份额，将从2015年的7%增长到2020年的16%，2020年总产值将达到35亿美元，对应36.6%的复合年增长率。

虹膜手机可以获得20-50厘米范围内用户眼睛的近红外虹膜图像

戴口罩用脸id技术上不容易。

“口罩覆盖了部分人脸，人脸识别面临先天性信息缺失，口罩款式、形状、佩戴状态各不相同。为了检测和分割遮挡区域，人脸识别需要增加预处理工作量。戴口罩会大大降低人脸识别的准确率。在许多复杂条件下(如光照、姿势等。)，身份识别的准确率会明显降低，不符合应用要求，尤其是1: N的应用场景。”中国科学院自动化研究所研究员孙振安在接受《科技日报》记者采访时表示

除了人脸id，虹膜识别怎么解锁手机？

孙振安介绍，手机前置虹膜成像模块和近红外主动光源可以获得用户眼睛20-50厘米范围内的近红外虹膜图像。人眼虹膜纹理图像包括斑点、条纹、细丝、牙冠、酒窝等详细的视觉特征。这些特征因人而异，出生一年后几乎终身不变。因此，图像处理和模式识别方法可以用来准确识别虹膜图像的身份。虹膜解锁通过比较用户的虹膜图像与预先注册的模板的相似度来确认用户是否是手机访问的授权人。它具有精度高(99.9%)、速度快(1-2秒)、安全可靠(很难伪造他人虹膜)的特点。

“虹膜识别作为人工智能的一个细分领域，比人脸识别和指纹识别更难伪造。比如指纹容易磨损破坏，接触识别有病毒感染的风险，人脸识别有双胞胎难以区分的问题。甚至同一个人的外貌也会随着年龄的增长而变化。另外，整容，不同光照下的表情和姿势也会影响识别效果。在当前疫情期间，戴口罩、护目镜和帽子也会导致面部信息缺失。”中科宏巴总经理马丽在接受《科技日报》采访时表示。

记者了解到，中科宏巴是国内首家突破微虹膜成像技术的高科技公司。解决了复杂环境光下低分辨率虹膜图像识别问题，并将虹膜识别移动安全解决方案成功应用于手机、平板等移动产品，实现了用户体验与高安全性的平衡。并与国内外多家手机厂商达成了深度合作，完成了多种智能虹膜识别终端。

2016年1月，中国推出了第一款批量生产的iris手机——展讯紫檀解决方案安全手机。2016年9月，大锐科技推出巨象e1虹膜手机。2016年12月，菲律宾面向消费市场推出首款iris手机——Cherry Mobile Iris。2017年2月，中国推出第一款基于可信计算的iris手机——大路数据iris手机。2017年3月，非洲推出面向消费市场的首款iris手机——Fero Mobile Iris。2017年4月，中国推出第一款面向消费市场的iris手机——国美u1和k1。2017年12月，国美推出Iris u7手机。2018年1月，推出具有iris功能的c70工业智能终端；2019年6月，港台虹膜智能终端htc-u19e上线。

新冠肺炎疫情已经成为虹膜识别爆炸性增长的“催化剂”

人脸识别以前比较流行，虹膜识别没有推广成功。但是随着广泛佩戴口罩的出现，虹膜识别会再次兴起吗？

孙振安，虹膜纹理特征因人而异，稳定、安全、可靠，是身份认证的理想识别信息。

自20世纪90年代以来，研究人员一直在寻找获取和识别虹膜图像的有效方法。经过20多年的发展，虹膜识别已经积累了丰富的理论和方法。

“近年来，虹膜识别应用发展迅速，增长率超过30%，在生物识别市场中的比重也逐渐增加。”孙振安说。

例如，煤矿人员虹膜识别安全管理监控平台已应用于神华集团、中煤集团、同煤集团等数百家大型煤炭企业，占据80%以上的市场份额，在实际应用中取得了优异的效果。

“矿井人员虹膜识别安全管理监控平台已应用于神华集团、中煤集团、同煤集团等300多家大型煤炭企业，在实际应用中取得了良好的效果。近100万矿工每天使用中科红坝产品进行20多亿虹膜对比。”马丽说。

“随着新冠肺炎疫情的发展，所有单位和社区都重视个人身份认证和门禁安全，而虹膜识别与人脸识别相比不受口罩影响，与指纹识别相比也不是接触采集。因此，新冠肺炎疫情将成为虹膜识别。爆炸式增长“催化剂”的应用，虹膜识别将得到更广泛的推广和应用孙振安说。

比如虹膜识别+红外热成像测温技术实现了非接触式识别和测温，已经应用于商业写字楼、公园、社区的出入人员识别和温度健康检测。

疫情期间，中科宏巴等人迅速推出集成红外热成像、门禁、考勤等功能的虹膜识别设备。“智能虹膜识别考勤机，配有红外热成像测温模块，可与门禁和考勤系统集成，可实时向考勤系统发送考勤记录、体温等数据，提供多维考勤数据。”马丽介绍，该设备已应用于政府机关、医院、商业建筑和社区的出入口。

可以在受控条件下高精度地确认用户身份

那么，虹膜识别技术在疫情中和疫情后有哪些应用和突破？

对此，孙振安表示，虹膜识别可以用于疫情情况下的人员流动管理，如机场、车站、码头、医院、单位、社区的流动人员身份认证，以保证人员活动的规范有序。由于iris的独特性，它甚至可以作为“健康码”和“旅行码”，比手机卡、证件等更安全可靠。

随着虹膜识别场景的发展，虹膜识别将会有很好的发展前景。

“目前，虹膜识别系统能够在受控条件下高精度地确认用户身份，并已广泛应用于国家牌照、金融证券、边检通关、社保福利、教育考试、门禁考勤、互联网、信息安全等重要领域。随着远程和移动虹膜识别技术的发展，虹膜识别应用越来越广泛。比如智能交通收费站直接刷车主的虹膜扣，大型超市、餐厅刷虹膜结账，手机刷虹膜处理手机银行、证券等事务。”孙振安说。

“虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的环形部分，它包含许多细节，如交错的斑点、细丝、冠、条纹和隐窝。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命过程中都会保持不变。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，也决定了身份识别的唯一性。虹膜识别技术具有准确率高、稳定性好、非模仿、非接触采集等特点。目前，该技术已经应用于军事、公安、边防、社会福利、身份证、门禁、信息安全等领域。”马丽说。

虹膜识别技术在中国是自主可控的吗

在孙振安看来，虹膜识别技术对于国家安全意义重大。

自1998年以来，中国科学院自动化研究所谭铁牛院士开始在国内开展虹膜识别研究，并在虹膜图像采集、虹膜区域分割、虹膜特征表达、虹膜图像分类等一系列关键问题上取得了重要进展。，并系统地发展了虹膜识别的计算理论和技术方法，虹膜设备和识别系统具有完整的自主知识产权。

“我们可独立控制的虹膜识别结果已应用于全球数千万智能手机用户(为高通、华为海思和展讯提供移动虹膜识别芯片解决方案)、反恐与稳定、边境安全检查、煤矿安全监管、公共安全与司法、银行支付、儿童损失预防、联合国难民管理等领域。中国虹膜识别技术首次出口并授权欧美企业和大学(如美国的sarnoff公司、肯塔基大学和英国的irisguard公司)，打破了西方发达国家在虹膜识别技术领域的早期技术封锁和后期市场垄断。”孙振安说。

据马丽介绍，美国司法系统利用中科宏巴的虹膜识别技术，已经登记并识别了200多万人，该技术是与irisguard合作开发实施的。国内部分军事基地和数十所监狱看守所采用中科宏巴的门禁产品和身份认证系统，包括驻扎承德的某部队、郑州第一看守所(每年关押1.2万余人)、山西阳泉监狱、内蒙古通辽监狱、深圳某劳改营、青海看守所等。深疆边检采用中科宏巴虹膜识别自动通关系统。南美某国的社会公共安全管理系统采用中科宏巴虹膜识别人员的身份认证系统。

孙振安介绍，目前国内市场大部分采用国内自主可控虹膜识别技术。如果国家虹膜识别平台或虹膜识别应用在国家重要领域(如身份证、金融、教育、社保、通关、电信、交通、旅游等。)采用国外技术，将很难保护我国的虹膜信息不被国外窃取，影响国家安全和个人信息安全。国外媒体报道称，印度国家生物特征数据库平台被美国制造商的设备收集。结果，印度虹膜信息被美国情报部门控制，给印度的经济、社会和国家安全带来了巨大的安全风险。

同时，孙振安强调，一些国际和中国标准化组织已经制定了虹膜设备、数据和应用的一些标准和规范，这对虹膜识别技术和行业的发展具有重要意义。但是，目前的标准体系还需要进一步完善，如虹膜特征编码、远距离多用户虹膜成像、虹膜识别在特定行业的应用等，这些都将推动新的虹膜识别技术和应用的发展。