當前主要生物特徵識別技術發展及趨勢

2020-10-31 中國安防行業網

生物特徵識別技術(Biometrics)是指利用人體與生俱來的生理特性和長年累月形成的行為特徵來進行身份鑑定的一種識別技術。該技術的安全性和便捷性遠高於口令、密碼或者ID卡等傳統方式。生物特徵識別技術具有安全性好、不易丟失、難以仿冒和攜帶方便等諸多優點,目前可用於身份識別的人體特徵包括指紋、虹膜、面部、掌紋、靜脈等生理特徵和步態、筆跡、聲音等行為特徵。

  生物特徵識別技術背後涉及到計算機科學、光學與聲學等物理科學、生物科學、生物傳感器和生物統計學原理,安全技術,以及人工智慧技術等眾多基礎科學與創新應用技術,是一個完整的多學科技術解決方案。

  近些年隨著人工智慧的發展,讓生物特徵識別技術變得更加成熟。目前,人臉識別技術是生物特徵中最具代表性的。

  人臉識別

  人臉識別的流程包括人臉採集、人臉檢測、人臉特徵提取和人臉匹配識別,其中人臉識別過程採用了機器學習中的AdaBoos算法、卷積神經網絡以及支持向量機等多種技術。

  目前傳統人臉識別困難包括面部旋轉,遮擋,相似性等都有了很大的算法提升,使得人臉識別的精準度得到極大的提高,以2D人臉、3D人臉、多光譜人臉等多種模態為代表,每種模態都具有不同的採集適應場景、數據安全程度和隱私敏感度等,而大數據的深度學習的加入,使3D人臉識別算法補充2D投影的缺陷,能快速識別人員身份,為二維人臉識別的應用帶來了一定的突破。

  同時,目前基於活體檢測技術正作為提高人臉識別安全性的關鍵性技術,可以有效抵禦照片、視頻、三維模型、假體面具等仿冒欺詐,自主判斷操作用戶身份。目前,伴隨人臉識別技術的快速發展,智能設備、線上金融、人臉支付等諸多創新應用已日趨普遍,為大家生活、工作帶來快捷和方便。

  步態識別

  面對人臉識別的局限,以步態識別為代表體態識別以難隱藏性、非接觸性和非侵入性等特點從眾多技術中脫穎而出,成為目前生物特徵識別領域的一匹「黑馬」。步態識別通過身體體型和行走姿態來識別目標的身份,是一種頗為複雜的行為特徵,體態識別技術不需要人為配合,能夠適應更為普遍的應用場景,特別適合用來進行遠距離身份識別。

  目前,國內已經有幾家企業識別精度已經達到了非常高的水平。其中今年8月底CASIA-B步態數據集歷史記錄再次被銀河水滴步態識別技術各項關鍵指標刷新,在正常、帶包、穿大衣不同的檢索環境下,Rank1準確率分別達98.231%、95.802%、91.364%,均創歷史新高,持續保持領先水平。

  掌紋識別

  掌紋識別是一種新型的生物特徵識別技術,它以人體的掌紋作為目標特徵,通過多光譜成像技術採集生物信息。多光譜掌紋識別算得上是多模態和多種目標特徵融合的生物特徵識別技術的典範。這種新技術將皮膚光譜、掌紋紋路與靜脈脈絡三種可識別特徵結合,一次性提供更加豐富的信息,增加了目標特徵的可區分度。

  今年亞馬遜代號為Orville的手掌識別技術已經開始測試。掃描儀首先獲取一組經過紅外偏振的原始圖像,專注於手掌外部特徵,如線條、褶皺;再次獲取第二組偏振圖像時,則專注於手掌結構和內部特徵,如靜脈、骨骼、軟組織等。原始圖像經過初始處理,會提供包含手部的一組圖像。這些圖像均照度充足、正確合焦,並會以特定朝向、特定姿勢顯示手掌,並標示出是左手還是右手。

  目前,亞馬遜的掌紋識別技術可以在僅僅300毫秒的時間內驗證個人身份並完成支付,並且不需要使用者將手放在掃描設備上,只需揮手掃描,無需接觸。這項技術的故障率在0.0001%左右,同時掌紋識別在初始階段即是雙重驗證——第一次獲取外部特徵,第二次獲取內部組織特徵,在安全性上相對於其他生物識別技術有所提高。

  除了以上幾種生物特徵外,目前虹膜識別技術也正普及開來,虹膜識別誤識率低至1/100萬,主要利用虹膜壽命不變性和差異的特徵來識別身份。

  目前,行業中共識是,單種模態的識別無論在識別性能還是在安全性上均存在瓶頸,而多模態融合是人臉識別乃至生物特徵識別的重要突破——不僅能通過多因子的方式提升識別精準度,也能在一定程度提升生物識別技術的場景適應性和隱私安全性。相比傳統單模態算法,更能滿足金融級誤識率(低至千萬分之一),也是生物特徵識別發展的主要趨勢。

相關焦點

  • 生物特徵識別六大技術未來如何發展?
    各個生物特徵識別的優缺點是什麼,在產業化進程中有哪些困難需要克服,以及每類生物特徵的代表性企業有哪些,今天的文章將為大家詳細講述。因此,可以將眼睛的虹膜特徵作為每個人的身份識別對象。   根據富士通方面的數據,虹膜識別的錯誤識別可能為 1/1500000,而蘋果 TouchID 的錯誤識別可能為 1/50000,虹膜識別的準確率高達當前指紋方案的三十倍,而虹膜識別又屬於非接觸式的識別,識別非常方便高效。
  • 生物特徵識別市場潛力不容小覷
    如今,我們可實現身份識別有很多種方式,指紋識別、靜脈識別、虹膜識別、人臉識別等等,可以說人臉識別只是其中一種方式,也是最為熱門方式,但在疫情下讓我們意識到了單一的生物識別技術仍然難以滿足用戶需求的前提下,多模態融合方式似乎也成為了發展趨勢之一。
  • 人工智慧的發展讓生物特徵識別技術變得更加成熟
    用戶身份認證是對用戶真實性的識別和檢測,是網絡安全的重要前提。傳統的用戶身份識別通常採用口令認證,但是口令在網絡中容易被竊取和破解。使用硬體設備進行加密認證能提高認證安全性,但是硬體設備可能會丟失或者損壞,從而增加成本或造成不便。
  • 生物特徵識別下一站:虹膜識別
    根據原公安部物證鑑定中心主任、中國工程院院士劉耀提供的數據,與指紋0.8%、人臉識別2%左右的誤識率相比,虹膜識別誤識率可低至百萬分之一。縱觀整個世界發展史,身份鑑別技術一直是人類長期致力研究的重要課題。早期的識別技術主要通過人工比對——基於經驗對檢材和樣本進行比較;而隨著計算機技術不斷發展,以指掌紋、足跡、人臉、虹膜、聲紋等為代表的生物特徵識別技術,日趨成熟。
  • 關注:生物特徵識別十大關鍵技術解析
    1、生物特徵傳感器技術 通過某種原理可以測量生物特徵,並將其轉化成計算機可以處理的數位訊號,這就是生物特徵傳感器的主要任務,也是生物特徵識別的第一步。 為了提高生物識別系統的易用性、舒適性和用戶的接受程度,同時又要保證生物特徵信號的質量,此外還要小巧精緻、成本低廉,生物特徵傳感器技術還有許多需要改進的地方。例如最近已經有通過非接觸方式採集的3D指紋傳感器技術。生物特徵傳感器的核心技術包括: 1)智能定位技術 生物特徵獲取裝置必須讓用戶和識別系統處於合適的距離和位置才可以捕獲合格的生物特徵信號。
  • 生物特徵識別:身體即密碼
    根據原公安部物證鑑定中心主任、中國工程院院士劉耀提供的數據,與指紋0.8%、人臉識別2%左右的誤識率相比,虹膜識別誤識率可低至百萬分之一。  縱觀整個世界發展史,身份鑑別技術一直是人類長期致力研究的重要課題。早期的識別技術主要通過人工比對——基於經驗對檢材和樣本進行比較;而隨著計算機技術不斷發展,以指掌紋、足跡、人臉、虹膜、聲紋等為代表的生物特徵識別技術,日趨成熟。
  • 虹膜識別是目前最為精準的生物特徵識別技術
    虹膜識別是目前最為精準的生物特徵識別技術身份識別,「刷眼」更可靠(關注)中國科學院自動化研究所自主研發的虹膜識別技術已在煤礦中投入使用。相較於生物識別技術中的指紋識別和人臉識別,虹膜識別起步較晚。然而,各類公開的對比測試和實際應用均表明,它是目前最為精準的生物特徵識別技術。首先,虹膜具有極強的唯一性和穩定性。科學研究表明,虹膜是人體中最獨特的結構之一,自胎兒發育階段形成後終生不變,且不因外部幹擾而磨損變化。
  • 2020年全球生物識別行業市場現狀與發展趨勢分析
    生物識別是根據人類生理特徵(人臉、指紋、虹膜等)和行為特徵(姿態、動作、情感等)實現身份認證的技術。常用的生物識別技術主要包括人臉識別、指紋識別、虹膜識別、行為識別以及步態識別。隨著生物識別、人工智慧等技術的發展,生物識別市場規模穩步增長,2019年全球生物特徵識別技術市場規模約為200億美元。指紋識別因綜合性優勢市佔率最高,佔比達58%。2020年新冠肺炎的爆發,促使非接觸生物識別市場的需求不斷增加,未來,非接觸式識別將得以大量應用。
  • 生物識別技術的法律邊界
    近年來,以人臉識別為代表的生物識別技術作為個人身份認定的新方法,改變了傳統個人信息收集和處理的方式,自動化的收集和應用越來越普遍,在建設智慧城市、維護社會治安等方面發揮了重要作用。但與此同時,濫用生物識別技術的現象也廣泛存在,對於個人信息權益產生嚴重威脅。生物識別技術的主要特徵。
  • 生物識別技術主要有哪些?有哪些特點?
    人工智慧技術的發展,各種各樣的生物識別技術也慢慢展現在我們生活中。從手機解鎖、線上支付到網銀指紋識別或刷臉登錄。生物識別技術主要有哪些?有哪些特點? 當你去銀行辦理業務時,在最後確認環節,櫃員會讓你平板上簽字確認。
  • 央行:生物特徵識別技術作為開戶主要手段尚不完善
    因此,有必要進一步加強銀行帳戶實名制管理,明確銀行客戶身份識別責任,強化個人人民幣銀行結算帳戶(以下簡稱個人銀行帳戶)管理。  同時,隨著社會經濟和網際網路的發展,信息技術的日新月異和個人經濟活動的豐富多樣,對銀行帳戶服務提出了許多新的、更高的要求。
  • 多模態生物識別成趨勢,指靜脈識別優勢顯著
    隨著生物識別技術不斷發展,在日常人們更容易感受到生物識別技術帶來的便利,例如AI人臉識別破案、指紋手機解鎖、刷指靜脈過閘等,生物識別越來越頻繁地出現在大眾的視野。在當下眾多生物識別方式中,指紋識別是我們最常見的識別方式之一,成本也相對較低,但是關於指紋識別存在的安全隱患頻頻出現在新聞之中。對於國內的技術工作者甚至是創新型企業,無疑是一種對更高安全識別技術挑戰。
  • 生物識別技術四大種類介紹(人臉、指紋、虹膜、聲紋)
    「網際網路+」時代的生物識別技術變革   1、人臉識別技術   傳統的人臉識別算法通常採用淺層機器學習模型,它需要根據各類任務來設計不同的系統,並採用人工來設計特徵,如人臉識別採用LBP特徵、人臉檢測採用Haar-like特徵、行人檢測採用HOG特徵。
  • 生物識別技術迎來發展機遇期,靜脈識別獨具優勢
    仙人掌,掌'我生活近年來,人工智慧領域碩果纍纍,生物識別技術也迎來了發展機遇期,無論是技術還是市場,都取得了長足的進步。在這一領域中,除「當紅炸子雞」人臉識別、指紋識別以外,靜脈識別也開始發力。Nok Nok實驗室產品副總裁Rolf Lindeman表示:「雖然靜脈生物特徵識別仍然是一個相對年輕的領域,但它正在為安全領域的發展展現出豐富的前景。」兩位成年人手指靜脈結構恰好相同的機率是34億分之一與其他生物識別方式相比,指靜脈識別有其自身優勢。
  • 各種生物特徵識別技術存在的缺陷
    從技術水平的角度來看,人臉是唯一不需要用戶主動配合就可以採集到的生物特徵信息。其他生物特徵的採集過程,如指紋、掌紋、虹膜、靜脈、視網膜,都需要以用戶的主動配合為前提,即如用戶拒絕採集,無法獲得高質量的特徵信息。同時,人臉天生就暴露在外,識別身份具有自然性,同時,應用成本較低。
  • 虹膜識別技術規模化應用已經箭在弦上
    縱觀整個世界發展史,身份驗證技術一直是人類長期研究的重要課題。而計算機技術的不斷發展,使得驗證技術早已從最初的人工比對發展到以掌紋、指紋、人臉、虹膜等代表的生物識別技術。隨著各種生物特徵識別相繼湧現,無密碼時代漸行漸近。人臉、指紋是應用最為廣泛的生物識別技術,特別是在手機領域,早已經形成規模化應用,而在金融、公安等領域也初具一定規模。
  • 常見生物識別技術的優缺點詳細分析
    近兩年,生物識別技術得到快速發展並受到人們的青睞,生物識別技術分類不少,每一種都有自己的優缺點,本文咱們就來探討一下,不同的生物識別技術有哪些優缺點?  隨著科學技術的不斷突破,人們身上越來越多的生物特徵被運用到各行業之中。比如常見的指紋識別,人臉識別,虹膜識別、聲紋識別、靜脈識別等。
  • 生物識別支付技術在生活中的應用有哪些
    而支付作為金融的重要基礎性業務,對生物識別技術的應用更是有最直接而廣泛的需求。 生物識別支付與傳統支付的最大區別在於,生物識別支付省去了銀行卡、手機、現金等硬體環境,直接通過生物特徵與帳戶進行關聯。而對於用戶而言,無須攜帶任何支付介質即可進行消費,安全而方便。 面對如此便捷而炫酷的支付方式,我國各類市場機構都已經早早布局。
  • 人臉、指紋、靜脈、虹膜,第二代生物識別技術是什麼?
    由於生物識別技術認定的是人本身,這就直接決定了這種認證方式更為安全和方便了。那麼,目前結合生物識別技術的身份識別方式主要有哪些?基於生理特徵的生物特徵識別主要包括:指紋識別、人臉識別、虹膜識別、靜脈識別、視網膜識別、掌紋識別、DNA識別(鑑別)基於行為特徵的生物特徵識別主要包括:籤名識別、聲紋識別、步態識別
  • 一文看懂當下六大生物識別技術!
    人臉識別技術應用最為廣泛,使用最便捷  人臉識別,是基於人的臉部特徵信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭採集含有人臉的圖像或視頻流,並自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術,通常也叫做人像識別、面部識別。