生物識別技術(shù)指的是利用人固有的生理和行為特征進行個人身份的鑒定。生物識別技術(shù)是目前最為方便與安全的識別技術(shù)。本文詳細講解了人臉識別、指紋識別、虹膜識別、掌靜脈識別、聲紋識別以及步態(tài)識別等六大方向。

生物識別技術(shù)，通過計算機與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性（如指紋、臉象、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來進行個人身份的鑒定。

生物識別技術(shù)是目前最為方便與安全的識別技術(shù)，根據(jù)美國咨詢機構(gòu) Transparency Market Research 的預(yù)計，全球生物識別技術(shù)市場規(guī)模將從 2015 年的 112.4 億美元，增長至 2020 年的 233 億美元，復(fù)合年均增速為15.7%。生物識別市場正處在快速增長當中。

全球生物識別市場結(jié)構(gòu)中，指紋識別份額達到58%，人臉識別的份額為18%，緊隨其后的是新興的虹膜識別，份額為7%，此外還有與指紋識別類似的掌紋識別，以及聲紋識別和靜脈識別等。各個生物特征識別的優(yōu)缺點是什么，在產(chǎn)業(yè)化進程中有哪些困難需要克服，以及每類生物特征的代表性企業(yè)有哪些，今天的文章將為大家詳細講述。

人臉識別

人臉與人體的其它生物特征（指紋、虹膜等）一樣與生俱來，它的唯一性和不易被復(fù)制的良好特性為身份鑒別提供了必要的前提，與其它類型的生物識別比較人臉識別具有如下特點：

非強制性：用戶不需要專門配合人臉采集設(shè)備，幾乎可以在無意識的狀態(tài)下就可獲取人臉圖像，這樣的取樣方式?jīng)]有“強制性”；

非接觸性：用戶不需要和設(shè)備直接接觸就能獲取人臉圖像；

并發(fā)性：在實際應(yīng)用場景下可以進行多個人臉的分揀、判斷及識別；

符合視覺特性：“以貌識人”的特性，以及操作簡單、結(jié)果直觀、隱蔽性好等特點。

當下，人臉識別技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈也趨于完善，當下幾乎所有的計算機視覺企業(yè)，都在做人臉識別，比如曠視科技（Face++）、格靈深瞳、商湯科技、中科視拓等。

人臉識別在具備較高便利性的同時，其安全性也相對較弱一些。識別準確率會受到環(huán)境的光線、識別距離等多方面因素影響；另外，當用戶通過畫妝、整容對于面部進行一些改變時也會影響人臉識別的準確性。這些都是企業(yè)亟待突破的技術(shù)難題。

指紋識別

我國第二代身份證便實現(xiàn)了指紋采集，且各大智能手機都紛紛實現(xiàn)了指紋解鎖功能。與其他生物識別技術(shù)相比，指紋識別早已經(jīng)在消費電子、安防等產(chǎn)業(yè)中廣泛應(yīng)用，通過時間和實踐的檢驗，技術(shù)方面也在不斷的革新。目前國內(nèi)早已形成了完整的指紋識別產(chǎn)業(yè)鏈，比如，從事指紋芯片設(shè)計的上市企業(yè)匯頂科技，還有思立微、費恩格爾、邁瑞微等一眾國產(chǎn)指紋識別芯片廠商。

雖然每個人的指紋識別都是獨一無二的，但并不適用于每一個行業(yè)、每一個人。例如，雙手長期徒手工作業(yè)的人們便會為指紋識別而煩惱，他們的手指若有絲毫破損或干濕環(huán)境里、沾有異物則指紋識別功能要失效了。另外對于在嚴寒區(qū)域或者嚴寒氣候下，亦或者人們需要長時間帶手套的環(huán)境當中，這也將使得指紋識別變得不那么便利。

虹膜識別

人的眼睛結(jié)構(gòu)由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成。虹膜在胎兒發(fā)育階段形成后，在整個生命歷程中將是保持不變的。這些特征決定了虹膜特征的唯一性，同時也決定了身份識別的唯一性。因此，可以將眼睛的虹膜特征作為每個人的身份識別對象。

根據(jù)富士通方面的數(shù)據(jù)，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，而虹膜識別又屬于非接觸式的識別，識別非常方便高效。此外，虹膜識別還具有唯一性、穩(wěn)定性、不可復(fù)制性、活體檢測等特點，綜合安全性能上占據(jù)絕對優(yōu)勢，安全等級來說是目前最高的。

目前，虹膜識別憑借其超高的精確性和使用的便捷性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金融、醫(yī)療、安檢、安防、特種行業(yè)考勤與門禁、工業(yè)控制等領(lǐng)域。國內(nèi)在虹膜識別領(lǐng)域代表廠商有中科虹霸、虹星科技、聚虹光電、武漢虹識、釋碼大華等等。

掌靜脈識別

掌靜脈識別系統(tǒng)就是首先通過靜脈識別儀取得個人掌靜脈分布圖，從掌靜脈分布圖依據(jù)專用比對算法提取特征值，通過紅外線CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，將靜脈的數(shù)字圖像存貯在計算機系統(tǒng)中，將特征值存儲。

靜脈識別具有高度防偽、簡便易用、快速識別及高度準確四大特點。最為重要的一點是，指靜脈識別的特征已被國際公認具有唯一性，且和視網(wǎng)膜相當，在其拒真率（相同結(jié)構(gòu)圖，而被算法識別為不同）低于萬分之一的情況下，其識假率（不同結(jié)構(gòu)圖，而被算法識別為相同）可低于10萬分之一。但它同樣有著難以規(guī)避的缺點：

（1）手背靜脈仍可能隨著年齡和生理的變化而發(fā)生變化，永久性尚未得到證實；

（2）仍然存在無法成功注冊登記的可能；

（3）由于采集方式受自身特點的限制，產(chǎn)品難以小型化；

（4）采集設(shè)備有特殊要求，設(shè)計相對復(fù)雜，制造成本高。

目前靜脈識別功能在市場的運用并不高，國內(nèi)知名的企業(yè)為富士通、通元微智能科技、智脈科技。

聲紋識別

與其他生物特征相比，聲紋識別的優(yōu)勢在于：

（1）聲紋提取方便，可在不知不覺中完成，因此使用者的接受程度也高；

（2）獲取語音的識別成本低廉，使用簡單，一個麥克風(fēng)即可，在使用通訊設(shè)備時更無需額外的錄音設(shè)備；

（3）適合遠程身份確認，只需要一個麥克風(fēng)或電話、手機就可以通過網(wǎng)路(通訊網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò))實現(xiàn)遠程登錄；

（4）聲紋辨認和確認的算法復(fù)雜度低；

（5）配合一些其他措施，如通過語音識別進行內(nèi)容鑒別等，可以提高準確率。這些優(yōu)勢使得聲紋識別的應(yīng)用越來越受到系統(tǒng)開發(fā)者和用戶青睞。

當然，聲紋識別的應(yīng)用有一些缺點：

（1）同一個人的聲音具有易變性，易受身體狀況、年齡、情緒等的影響；

（2）不同的麥克風(fēng)和信道對識別性能有影響；

（3）環(huán)境噪音對識別有干擾；

（4）混合說話人的情形下人的聲紋特征不易提取。

所以，聲紋識別目前主要還是被用于一些對于身份安全性要求并不太高的場景當中，比如現(xiàn)在比較熱門的智能音響。目前國內(nèi)的科大訊飛、思必馳、SpeakIn、云之聲都有推出相應(yīng)的聲紋識別技術(shù)。

步態(tài)識別

步態(tài)識別是近年來越來越多的研究者所關(guān)注的一種較新的生物認證技術(shù)，它是通過人的走路方式來識別人的身份的方法。

步態(tài)識別是一種非接觸的生物特征識別技術(shù)。因為它不需要人的行為配合；特別適合于遠距離的身份識別。這是任何生物特征識別所無法比擬的；不容易偽裝。是讓犯罪分子防不勝防的追捕手段，它不僅可以分析閉路電視捕捉到的嫌犯的行動情況，還能把它們同嫌犯走路的姿態(tài)進行比較。在一些兇殺案中，往往兇犯不讓你看到他們的臉，但卻能看到兇手走路的樣子。采集裝置簡單、經(jīng)濟。因為只需要一個監(jiān)控攝像頭就行。

當前國內(nèi)步態(tài)識別領(lǐng)域的企業(yè)，最出名的為銀河水滴。

總結(jié)

生物識別技術(shù)也將迎來新的變化和需求，生物識別技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的交集將成為各行業(yè)的著力點。當前的單一的生物識別技術(shù)各有優(yōu)缺點，在應(yīng)用上難免會出現(xiàn)一些問題。所以，在一些安全等級要求較高的應(yīng)用場景當中，往往會采用兩種甚至兩種以上的生物識別技術(shù)進行驗證。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，生物識別將擁有更為廣闊的市場前景。