2016年1月，基于中科院自動化所核心技術的中國第一款虹膜識別手機正式量產(chǎn)，標志著人眼虹膜將成為“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的身份入口，虹膜手機也將成為大家支付的錢包、銀行的金卡、開門的鑰匙、通關的證件以及醫(yī)保的憑據(jù)。
移動互聯(lián)時代的身份證
這款虹膜手機的核心模塊，是自動化所持股公司——中科虹霸研發(fā)的虹膜識別移動終端產(chǎn)品，其從移動端成像、特征描述與匹配、活體安全防偽、用戶交互等方面對移動虹膜識別方案進行了深度優(yōu)化，實現(xiàn)了極致的用戶體驗。
“在生物特征中，虹膜圖像存在著隨機分布的細節(jié)紋理特征，具有唯一性和穩(wěn)定性，每個人的虹膜都是獨一無二的。”自動化所研究員孫哲南告訴《中國科學報》記者，虹膜識別能覆蓋更廣的用戶群體。
虹膜識別手機提供了新的身份認證方式，可以通過內(nèi)置鏡頭來掃描用戶的虹膜特征進行身份認定。
雖然已有不少應用案例，但將虹膜技術用于手機，對自動化所科研人員來說還是一個不小的挑戰(zhàn)。由于人的虹膜尺寸很小，而虹膜識別所需要的圖像分辨率卻很高，如何用小巧的近紅外光攝像頭采集虹膜信息是一個技術難點，必須精心設計成像光路、選擇合適的光學器件、使用合適的入射光線。
為此，如何利用低質(zhì)量的手機虹膜圖像進行高精度身份認證是個重大挑戰(zhàn)，對此，研發(fā)團隊提出了基于定序測量特征的高速虹膜編碼和比對算法。
從無到有 世界領跑
作為中科虹霸的“孕育者”，中科院自動化所是國內(nèi)虹膜識別研究的開拓者。
1998年，中科院院士譚鐵?；貒蠹绰暑I團隊開始虹膜識別研究，在國家“973”“863”計劃、國家自然科學基金等科研項目的資助下，該團隊集結了一支包括光學、電路、算法、系統(tǒng)等多學科領域的精銳科研力量。
在虹膜識別發(fā)展早期，西方大國曾禁止虹膜采集設備向我國出口。團隊在深入研究虹膜圖像采集的技術難點后，立足我國國情、同時結合現(xiàn)有光學和機械加工水平，經(jīng)過多次光機電實驗，于1999年研制出我國第一臺擁有自主知識產(chǎn)權的虹膜圖像獲取裝置，填補了國內(nèi)空白。
孫哲南說，該裝置在攝像頭前安裝了電控紅外主動照明光源，可以清楚地拍攝出虹膜的細節(jié)紋理，并使用毛玻璃環(huán)消除虹膜上光源的高光反射點，減少了虹膜圖像的噪聲。
第一代虹膜圖像獲取裝置的推出實現(xiàn)了虹膜圖像實驗數(shù)據(jù)從無到有的歷史性突破，為虹膜識別算法研究搭建了基礎性的實驗平臺。
團隊堅持從虹膜圖像信息獲取的源頭進行系統(tǒng)創(chuàng)新，至今已進行了長達20年的持續(xù)科研攻堅，推動了虹膜圖像采集裝置的更迭發(fā)展。
從實現(xiàn)雙目、聲光引導用戶自定位到液晶實時反饋、嵌入式、網(wǎng)絡化再到遠距離虹膜人臉一體化成像技術，2014年團隊成功實現(xiàn)了多目標虹膜人臉的計算光場成像。
研究人員先后歷經(jīng)三次技術革新，實現(xiàn)從單目到雙目、從靜態(tài)到動態(tài)、從近距離到遠距離虹膜識別，全面突破了虹膜識別領域的成像裝置、圖像處理、特征抽取、識別檢索、安全防偽等一系列關鍵技術。
“當我們跨過了虹膜圖像信息獲取的技術門檻后，也愿意為國際上其他學者提供數(shù)據(jù)資源，讓他們直接站在我們的設備和數(shù)據(jù)基礎上，跨入虹膜識別研究的大門。”孫哲南介紹。
打造產(chǎn)學研用生態(tài)鏈
和自動化所的很多科研項目一樣，虹膜識別技術具有很強的應用性。這就注定了其歸宿是走向市場，在廣闊的市場應用中實現(xiàn)技術的價值。
孫哲南告訴記者，因其成本和售價遠高于指紋識別，再加上國人對虹膜識別技術的優(yōu)點認知不足，在虹膜識別技術研發(fā)成功后，如何將虹膜識別系統(tǒng)和產(chǎn)品賣出去成了團隊一時面臨的難題。
為此，團隊首先在煤礦人員的上下井考勤和安全監(jiān)測方面找到突破口，推出的基于虹膜識別的礦井人員安全監(jiān)測考勤產(chǎn)品取得了良好效果，成功應用于100多萬位煤礦人員的上下井考勤和安全監(jiān)測。
目前，虹膜識別產(chǎn)品已廣泛應用于礦山安全生產(chǎn)、國家安全部門、軍隊門禁控制、金融支付管理、災區(qū)戶籍管理、計生人員驗證、考生身份識別等眾多領域，每天完成幾十億次虹膜比對，占據(jù)了國內(nèi)虹膜識別市場絕對的份額，打破了國外早期的技術封鎖和產(chǎn)品壟斷。
“生物識別技術既是模式識別等學科領域的前沿方向，也是保障國家和公共安全的戰(zhàn)略高技術，同時，還是電子信息產(chǎn)業(yè)新的增長點。”中科虹霸總經(jīng)理馬力告訴記者，如今，生物特征識別技術和產(chǎn)品在多個領域得到了廣泛應用。
面向市場應用，在市場中尋求出路，虹膜識別技術成功從實驗室走向百姓生活，真正實現(xiàn)了產(chǎn)學研用的結合，打通了虹膜識別從科學研究到產(chǎn)業(yè)化的完整鏈條。
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