前不久在2018年廣州建博會(huì)上,指靜脈智能鎖再次引發(fā)了人們的熱議,這項(xiàng)被視為世界上最安全、最便捷的生物識(shí)別技術(shù)的討論熱度持續(xù)升溫。而進(jìn)入人工智能時(shí)代,無(wú)論在企業(yè)界、媒體界還是投資界,人臉識(shí)別技術(shù)都是絕對(duì)的焦點(diǎn)。借此機(jī)會(huì),小編將從身份識(shí)別需求與應(yīng)用場(chǎng)景、生物識(shí)別技術(shù)參數(shù)、未來(lái)發(fā)展方向三個(gè)角度,探討人臉識(shí)別與指靜脈識(shí)別的優(yōu)劣勢(shì)與差異性。

一、身份識(shí)別的需求與主要應(yīng)用場(chǎng)景

從最初的卡片認(rèn)證、密碼認(rèn)證,到當(dāng)今最先進(jìn)的生物識(shí)別認(rèn)證,所有的身份識(shí)別技術(shù)都在追求兩個(gè)目標(biāo)的平衡,它們分別是:安全與便捷。

在生物識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域中,指紋識(shí)別技術(shù)是最早將高安全性與高便捷性結(jié)合得較好的技術(shù),因此也率先獲得了最大程度的推廣應(yīng)用。人臉識(shí)別非接觸性、可遠(yuǎn)程抓取的特點(diǎn)使得其便捷程度最高,但安全性較低,長(zhǎng)久以來(lái),識(shí)別的精準(zhǔn)率達(dá)不到商用級(jí)別。而指靜脈識(shí)別在眾多生物識(shí)別技術(shù)中以活體識(shí)別、特征在指內(nèi)、不可偽造的特點(diǎn)著稱(chēng),安全級(jí)別最高,過(guò)往無(wú)法大規(guī)模商用主要是受限于模塊體積大、功耗高等不足。

要討論技術(shù)存在的必要性與應(yīng)用的適配性,我們需要進(jìn)一步分析身份識(shí)別的應(yīng)用場(chǎng)景。目前,生物識(shí)別技術(shù)在身份認(rèn)證領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景大致可以分為三種模式。

(一)1:1驗(yàn)證(1對(duì)1)

主要場(chǎng)景包括手機(jī)解鎖、銀行開(kāi)戶(hù)、手機(jī)支付等。

(二)1:N驗(yàn)證(1對(duì)多)

主要場(chǎng)景包括門(mén)禁簽到、點(diǎn)名、開(kāi)家庭門(mén)鎖、進(jìn)出授權(quán)管理等

(三)M:N搜索(多對(duì)多)

主要場(chǎng)景為安防攝像頭。

其中前兩種模式的主要目標(biāo)為驗(yàn)證,追求的是高安全性與識(shí)別精度;第三種模式的主要目標(biāo)為搜索,追求的是高便捷性,看重實(shí)時(shí)支持大量人群的同步檢測(cè)。

1:1驗(yàn)證與1:N驗(yàn)證模式還可以根據(jù)安全性要求的不同再做細(xì)分。追求絕對(duì)高安全性的應(yīng)用場(chǎng)景包括支付認(rèn)證、開(kāi)門(mén)鎖認(rèn)證、開(kāi)保險(xiǎn)柜認(rèn)證、監(jiān)獄點(diǎn)名、槍支領(lǐng)取認(rèn)證等認(rèn)證結(jié)果與財(cái)產(chǎn)安全、人身安全高度關(guān)聯(lián)的場(chǎng)合,中等安全性的應(yīng)用場(chǎng)景包括手機(jī)解鎖、簽到打卡等與管理工作相關(guān)聯(lián)的場(chǎng)合。

二、生物識(shí)別技術(shù)參數(shù)解讀:閾值/安全級(jí)別、認(rèn)假率、拒真率

為了進(jìn)一步提升識(shí)別精準(zhǔn)度,人臉識(shí)別技術(shù)從過(guò)往的2D人臉掃描技術(shù)逐漸升級(jí)為3D激光投影技術(shù),結(jié)合深度學(xué)習(xí)技術(shù),在拒真率、認(rèn)假率方面有了較大進(jìn)步,但距離指靜脈識(shí)別技術(shù)還有一定的距離。

嚴(yán)格來(lái)說(shuō),識(shí)別精準(zhǔn)度并不是衡量一家公司生物識(shí)別技術(shù)水平的專(zhuān)用名詞,行業(yè)內(nèi)通常采用閾值或安全級(jí)別、認(rèn)假率(也叫誤識(shí)率)、拒真率三個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量識(shí)別技術(shù)水平高低。閾值或安全級(jí)別越高,認(rèn)假率越低,但同時(shí)拒真率也會(huì)升高,只有同時(shí)將安全級(jí)別、認(rèn)假率、拒真率平衡到最好的技術(shù),才是真正安全便捷的技術(shù)。

人臉識(shí)別技術(shù)的閾值通常為1到100,當(dāng)閾值調(diào)整到5以下時(shí),大部分人臉都是相似的,即認(rèn)假率可能會(huì)達(dá)到100%;當(dāng)閾值調(diào)整到95以上時(shí),即使是同一個(gè)人在不同環(huán)境下拍攝的照片也無(wú)法比對(duì)成功,拒真率較高。指靜脈識(shí)別技術(shù)的安全級(jí)別通常為1到10,當(dāng)安全級(jí)別到7級(jí)時(shí),指靜脈識(shí)別的拒真率與認(rèn)假率通?？蛇_(dá)到0.01%與0.0001%。

雖然人臉識(shí)別3D拒真率0.103%與指靜脈識(shí)別拒真率0.01%相比,在數(shù)值上看來(lái)并不大,但這卻是在高安全應(yīng)用場(chǎng)景與中高安全應(yīng)用場(chǎng)景之間的鴻溝,要縮小這一差距在當(dāng)前的技術(shù)條件下難度是巨大的。

因此,筆者認(rèn)為,人臉識(shí)別技術(shù)能更好地滿(mǎn)足M:N搜索需求,而指靜脈識(shí)別技術(shù)在高安全要求下的1:1驗(yàn)證和1:N驗(yàn)證場(chǎng)景下適用性更高。

近年來(lái),指靜脈識(shí)別技術(shù)不僅保持在識(shí)別精準(zhǔn)度方面的優(yōu)勢(shì),而且在便捷度方面也不斷加強(qiáng)。從打光方式上看,國(guó)內(nèi)指靜脈技術(shù)經(jīng)歷了上打光(如日立式)、單側(cè)光、雙測(cè)光(如微盾式)的演進(jìn),使得模塊更易于嵌入到設(shè)備當(dāng)中。從窗口大小看,在保持精度不變的前提下,原來(lái)讀取全手指靜脈的大窗口也逐漸演變?yōu)檎翱?、小窗口。從能耗上?原本的獨(dú)立電源驅(qū)動(dòng)模式也已經(jīng)進(jìn)化為干電池、鋰電池驅(qū)動(dòng)模式。

三、未來(lái)發(fā)展展望

生物識(shí)別技術(shù)未來(lái)要往4個(gè)方向不斷升級(jí):

1、高安全性:體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是活體識(shí)別,二是識(shí)別特征無(wú)法偽造。

由于指靜脈識(shí)別是通過(guò)讀取血液吸收紅外線后成像的靜脈特征進(jìn)行識(shí)別的,因此如果識(shí)別對(duì)象不是活體、沒(méi)有血液流動(dòng),根本無(wú)法在裝置中產(chǎn)生靜脈特征。指靜脈識(shí)別技術(shù)是天然的活體識(shí)別技術(shù),且特征在手指內(nèi)部無(wú)法偽造。對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)而言,人臉活體檢測(cè)技術(shù)的研究則至關(guān)重要。

2、高準(zhǔn)確率:保證在高閾值/高安全級(jí)別、低認(rèn)假率前提下的低拒真率。

3、高便捷性:嵌入其他設(shè)備的方便程度(體積、功耗等)、高并發(fā)數(shù)量。

4、高實(shí)時(shí)性:驗(yàn)證或搜索的比對(duì)速度。

基于以上4點(diǎn),筆者認(rèn)為,生物識(shí)別技術(shù)未來(lái)會(huì)向兩個(gè)方向細(xì)分發(fā)展。第一個(gè)方向是高安全要求的精確識(shí)別、可信身份認(rèn)證,在這個(gè)方向上指靜脈識(shí)別技術(shù)目前更占優(yōu)勢(shì);第二個(gè)方向是大規(guī)模、并發(fā)性、非接觸型遠(yuǎn)程的動(dòng)態(tài)安防識(shí)別,在這個(gè)方向上人臉識(shí)別技術(shù)更占優(yōu)勢(shì)。