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25 05, 2020

明白了虹膜,你就知道人类为什么有如此多样的瞳色了

2020-05-25T14:25:57+08:00 5月 25th, 2020|

目前世界上 人类拥有的瞳孔颜色远比你想象中的多 比如:褐色 蓝色 黄色 绿色,棕色,淡褐色,黄色,灰色 甚至是紫色粉红色等等 …… 如果再对颜色进行细分的话 那就数也数不完了 为什么我们都住在同一个星球上 眼睛颜色会有如此大的差异? 了解瞳色差异之前,首先先来了解一下瞳孔下眼球的结构。 眼球一般分为6个部分:角膜,瞳孔,晶状体,视网膜,巩膜和虹膜。其中决定瞳孔颜色就只有一个部分,那就是虹膜。 何为虹膜? 虹膜是环绕在瞳孔四周的环形部分,位于角膜和晶状体之间,颜色基本由遗传决定。 科学家研究发现,人类的虹膜还可分细分为5个部分:内皮细胞层、前界膜、基质层、后界膜和后上皮层。其中基质层、前界膜和后上皮层中含有许多色素细胞,这些细胞的数量决定了你瞳孔的颜色。一般人类虹膜的基色只有3种:褐色、蓝色和绿色,其他的虹膜颜色都是这3种颜色的变体。 不仅如此,虹膜中含有很多互相交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且在胎儿发育阶段形成后,在整个生命历程中将保持不变。 因为这些特征,虹膜在早期就开始被研究,应用于生物识别领域。 虹膜识别又是啥? 20世纪80年代,眼科专家Aransafir 和Leonardflom 首次提出利用虹膜图像进行自动虹膜识别的概念,到1991年,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的 Johnson开发成功了一个自动虹膜识别系统。1993 年,Johndaugman 实现了一个高性能的自动虹膜识别原型系统。20 世纪末与 21 世纪初,美国等一些发达国家在国际机场、大学校园、难民营、酒店、医院、银行开始安装虹膜识别仪。 到目前为止,世界上虹膜识别技术已在国家安全、公众安全,经济社会活动、包括金融活动的安全领域中做出巨大贡献。虽然虹膜识别技术在国内起步较晚,但其发展的速度以及空间却无可限量。 生物识别技术并非只有虹膜识别一种,其中还包括了指纹识别、人脸识别、指静脉识别、dna识别、声纹识别等。其中指纹识别和人脸识别已经人尽皆知,它们的出现和普及为我们的生活带来了极大的便捷,支付宝的人脸指纹一秒支付,手机屏幕的快速解锁等,让我们告别了繁琐的密码输入,空出了更多的时间可以做自己想做的事。但在安全性上还远不及虹膜识别。 说了那么多,虹膜识别与人脸还有指纹识别到底有哪些不同呢? 1. 人脸识别 误识率:较高,万分之一,且实际应用时,极易受光照、姿态等干扰 稳定性:差(长时间) 双胞胎问题 非接触式:干净 安全性:差,易被伪造、复制 2. 指纹识别 误识率:中等,十万分之一 复杂性:一般,20多个自由度 2%的人存在先天性的指纹缺陷 接触式:易磨损,触水易失效 安全性:差,易被伪造、复制 3. 虹膜识别 误识率:低,百万分之一 复杂性:高,250多个自由度 稳定性:高,几十年不变 非接触式:干净 安全性:高,极难被伪造、复制 如此神奇虹膜识别,到底有什么优势呢? 1、防伪性:虹膜是人眼的可见部分,处在巩膜的保护下,具有极强的生物活性。例如,瞳孔的大小随光线强弱变化;视物时有不自觉的调节过程;有每秒可达十余次的无意识瞳孔缩放;在人体脑死亡、处于深度昏迷状态或眼球组织脱离人体时,虹膜组织即完全收缩,出现散瞳现象。这些生物活性与人体生命现象同时存在,共生共息,所以想用照片、录像、尸体的虹膜代替活体的虹膜图像都是不可能的,从而保证了生理组织的真实性。 2、非接触性:从一定距离即可获得虹膜数字图像,无需用户接触设备,杜绝了细菌和病毒的传播,干净卫生。 3、唯一性:是指每个虹膜所包含的信息都不相同,出现形态完全相同的虹膜组织的可能性远远低于其他组织。虹膜的纤维组织细节复杂而丰富,并且它的形成与胚胎发生阶段该组织局部的物理化学条件有关,具有极大的随机性,即便使用克隆技术也无法复制某个虹膜。同卵双胞胎的虹膜纹理信息不同,同一个人左右眼的虹膜纹理都不相同。 4、稳定性:虹膜在人的一生中都极其稳定,出生前(胎儿7个月时)已经形成,出生6-18个月后定型,此后终身不变. 一般性疾病不会对虹膜组织造成损伤,不会因职业等因素造成磨损。 5、精准性:虹膜识别的算法准确度达到百万分之一以上,是仅次于DNA的身份识别方式。 虹膜识别作为人脸和指纹识别的迭代生物识别技术,有着精准度高、非接触式、不可复制、难以伪造、终身稳定不变等特点,在安全性上有显著的提升。 虹膜的出现不仅为眼睛赋予了好看的颜色,同时因其唯一性和稳定性,虹膜识别技术被科学家研究并广泛应用于生物识别领域,并持续在国家安全,公众隐私安全等领域发光。

24 02, 2020

疫情当前,我们是要戴口罩,还是人脸识别?不,你可以虹膜识别!

2021-01-12T08:22:25+08:00 2月 24th, 2020|

现在,可能是人脸识别最难使用的一段时间了。 人脸识别是一个非常方便快捷的功能,比如手机上的3D人脸识别、Face ID等功能已经贯穿手机解锁、移动支付、程序下载等应用,你甚至不需要做其他操作,便能快速完成认证。除此之外,人脸识别还广泛用在机场火车站等场景,让我们的出行更有效率。 但是,谁都没有想到2020年会发生这样一件事。 由于新型冠状病毒的肆虐,口罩几乎成为全国人民出门的标配,有的还配戴上了护目镜。由于遮挡了关键面部信息,面部识别功能基本上无法正常使用,这对于只有面部识别一种身份识别方式的手机或设备而言,影响是很大的。 NO.1 人脸识别频频受阻 有网友表示,他需要外出采购生活用品,戴着口罩去附近超市,在需要解锁支付时,手机屏幕上却显示“无法识别面部信息”。他微微抬起手伸向口罩,纠结要不要拉下口罩进行人脸识别时,收银员大妈下意识退后了一步。于是,他只能老老实实地使用密码解锁和支付。 接下来的几天就像一台复读机,只要在外面买东西,就不断地重复着这个剧情。最后,他只能关闭了手机的人脸和密码,仅保留微信和支付宝的密码支付。但是手机在没有人脸和密码的保护下使用,多多少少会增加一点隐私风险。 而在一些公司中使用的人脸识别门禁也遇到了同样的问题,在使用人脸识别门禁系统时,需要拉下口罩进行识别,才能顺利通过验证,进入公司。 NO.2 在机场火车站,你敢摘口罩吗? 为了提升旅客的出行效率,机场、火车站的安检、检票设备均采用人脸识别技术,而且这种效率的提升是可以实实在在感受到的。但是今年与往年不同,旅客们都不得不全程戴着口罩。由于口罩挡住面部的关键信息导致无法识别,所以大部分人不得不两度摘下口罩以通过安检和身份认证。 虽说绝大部分旅客都佩戴了口罩,整体环境可能相对安全,但是在如今这个时间节点上,脱掉口罩以刷脸通过安检,还是有很大心理压力的。不同于手机上单纯的不方便,在机场火车站这样人流密集的场所,要脱掉口罩,难免会增加一分健康上的风险。 有没有不用脱口罩的身份识别方法? 有啊!那就是——虹膜识别! 虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后,在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性,同时也决定了身份识别的唯一性。因此,可以将眼睛的虹膜特征作为每个人的身份识别对象。 生物识别技术主要是指通过指纹、人脸、虹膜、掌纹、步态等人类生物特征进行身份认证的一种技术,其最重要的目的就是保障安全。而虹膜识别之所以能够脱颖而出,得益于其具有最高级别的安全性能。 虹膜的安全指数有多高? 不同于其他生物识别,虹膜具有很高的稳定性和唯一性,它在胎儿发育阶段形成后,直至死亡,终身保持不变,不会受到外部环境的干扰而磨损变化,即使同卵双胞胎、同一个人的左右眼虹膜纹理都不相同。 一个虹膜大约有266个单位的读取点,而其他传统生物测定技术只能读取13-16个单位,因此虹膜的准确率更高,相比于指纹和人脸识别,虹膜识别的误识率低至百万分之一,想出错都难。 虹膜复杂的细节特性让伪造也变得几乎不太可能,而且虹膜的生物特征只有在活体情况下才能够识别,用照片、录像等代替活体的虹膜图像都无法生效。可以说,虹膜识别是目前最稳定、最准确、安全系数最高的生物识别技术。 不脱口罩就能身份识别? 虹膜识别技术是通过一种近似红外线的光线对虹膜图案进行扫描成像,并通过图案象素位的异或操作来判定相似程度。所以,只需要露出眼睛就可以进行虹膜图像的获取和识别,戴口罩完全不会影响身份识别。 如今在这个新型冠状病毒肆虐的时期,由于医院的环境特殊性,虹膜识别技术完全符合医院对抗击疾病传染和对于人员身份识别认证的特殊要求(ICU或者隔离病房只能由通过身份认证的工作人员才能进出)。指纹识别,除了识别精度相对较低的技术安全性问题,接触式采集方式容易造成医院复杂环境下的病毒感染;而人脸识别对于穿隔离衣、戴护目镜、戴口罩的医生护士来说,因不能读取其完整的面部信息,将导致识别失败或根本无法识别。 虹膜识别属于非接触式采集方式,并在医护人员戴口罩、帽子、护目镜、大部分的隐形眼镜情况下,都能正常工作。 在上海,就有一家具有自主知识产权,专注于人工智能领域——虹膜识别的高科技公司:点面科技! 点面科技创始人程治国博士师从上海交通大学著名计算机视觉专家、长江学者刘允才教授。团队成员来自三星电子、中兴、华为、3M Cogent等跨国公司和高校,专注虹膜研发19年。 作为虹膜生物识别国家标准GB/T 20979-2019及行业标准的修订者、主持与技术组织者,参与修订了虹膜生物识别国家标准《信息安全技术 虹膜识别系统技术要求》及《虹膜识别系统技术要求 环境适应性要求及测试》,主持与技术组织行业标准《信息安全技术虹膜识别系统 活体识别技术要求》制定。作为国内最早从事虹膜领域相关研发的团队之一,点面科技积累了深厚的生物识别算法及产品研发经验,攻克和掌握了从虹膜核心算法、软件、硬件到系统方案的几乎所有技术难点,是业界少数具有独立和完整的虹膜全产业链、产能与国产化能力的公司。 “民族是一个国家的灵魂。”而造就这灵魂的却是由千千万万中国人。他们用血和汗水努力拼搏,正如那句流传下来的佳话——国家兴亡,匹夫有责。点面科技愿投身公益,将过硬的虹膜识别技术及虹膜采集和识别产品送往任何一个需要的地方!用自己爱,来点亮世界,一起为武汉、为中国加油! 抗击新型冠状疫情,我们在行动,让我们一起提高防范意识、戴好口罩、减少外出,照顾好自己和家人,共同打赢这场防疫阻击战!

1 11, 2019

云视链、谷歌、微软都在说的虹膜识别, 到底是什么?

2021-01-12T08:19:19+08:00 11月 1st, 2019|

[vc_row][vc_column][us_post_title align="center"][vc_column_text]所有的虹膜都是独一无二的。 不久前刷爆朋友圈“估值6亿”的云视链,炒热了虹膜识别。其实虹膜识别早已具备成为热点话题的条件——谷歌隐形眼镜的新专利增加虹膜识别,微软年底将发布的手机lumia950自带虹膜识别功能,而富士通新机NX F-04G也支持嵌入式虹膜扫描。 虹膜识别,在越来越火的趋势下,必然成为未来智能生活的标配。而究竟什么是虹膜识别呢?本文系科普贴,作者宫雅卓(聚虹光电创始人,上海交大博士,专注虹膜识别研究15年),帮助大家涨姿势,他的微信公众号jh-irisian。 电影中的虹膜误区 好莱坞科幻电影《少数派报告》中,阿汤哥因为换了一双仿照眼球,逃过了接二连三的追杀,而他自己的眼珠则被抠下来装在塑料袋里,在关键时刻通过门禁,救出美女。情节跌宕起伏,但这并非是对虹膜识别技术的准确宣传,当然也不是生物认证在真实世界中的使用方法。事实上,一旦眼球脱离身体,就会立刻失去生物活性,那时瞳孔对于任何光照刺激都不再有缩放反应,所以只要虹膜识别算法检测到这种反应,就可以判断虹膜是不是活体。因此,电影中的精彩情节只是想象,在现实世界中并不可行。 虹膜究竟是什么? 虹膜是一个环形区域,被透明的角膜层覆盖,呈现出一种复杂的放射状纹理,这些纹理由很多皱褶、凹陷和突起组成。听起来高深的虹膜识别技术,其实就是采集、提取、分析和比较这些复杂纹理的差异性。下图为虹膜解剖结构: 虹膜有多特别? 虹膜是在出生之前随机发育产生的,因此所有的虹膜都是独一无二的。在正常健康情况下,虹膜从出生6个月直到死亡都保持不变。独特性和稳定性的组合,使得虹膜成为一种准确度极高的生物特征。下图为虹膜纹理: 什么是虹膜识别? 虹膜识别是通过对视时采集到的用户虹膜图像,用计算机进行处理实现识别的过程。 精确性:科学界的研究表明,虹膜识别的错误率远远低于其他生物特征如指纹、人脸、静脉等。两个不同虹膜产生足够导致错误匹配的相似代码的概率,出色的虹膜识别算法可以达到120万分之一,甚至达到500万分之一。实际上,虹膜识别系统的性能非常优异,几乎适用于所有人。虹膜识别技术应用的最大障碍,是眼盲而不能注册。 高效性:虹膜识别十分高效,训练用户所需的时间不超过5秒钟,时间主要花在用户将他/她的眼睛对准一面小镜子。一旦图像被采集和处理之后,计算机匹配处理是非常快速的,时间在毫秒量级。 适应性:在采集虹膜图像时,虹膜识别系统对虹膜区域的大小等会进行校正,以便解决瞳孔下意识的缩小和放大,从而得到一幅分辨率固定的虹膜图像。 虹膜的技术的应用 虹膜扫描的最初应用主要是访问控制,如今,安防设备制造商都在努力占据生物特征识别市场,包括桌面验证、银行安全、电子支付、文件加密等,甚至是远程授权、云服务认证。 从纯技术角度讲,虹膜识别的精度是一流的,远远超过其他生物特征,这一结论已经在不同应用案例中被证明过,测试环境从舒适的办公室到军舰的甲板。 虹膜技术在中国 国内的虹膜识别技术提供商,主要来源于“一南一北”两家研究机构,南是上海交通大学图像所,北是中国科学院自动化所。这两家也是国内最早开展虹膜识别研究的机构,研究时间都接近15年了,技术积累也最深厚。目前,这两家的虹膜研究成果都已经产业化,各有专门的公司在运作。[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]