毫无疑问提及目前世界上最先進的高端手机之争，无疑就是就是苹果与三星了这两家公司的产品都有着自己的鲜明特点，也因此受到了自己粉丝们的支持与喜爱而茬最近苹果发布的产品中，最受外界关注的无疑就是十周年的旗舰机 iPhone X，除了破天荒的使用了异形全面屏外苹果还十分有魄力的将 iPhone 最近幾年使用成熟的 Touch ID 替换成 ，这样的做法自然引起了不少人的争议

我们知道 Face ID 的面部识别并不是十分新颖的科技，三星在之前的产品也有配备過只是效果一直不怎么理想，安全性能也未得到外界的赞同为此三星选择了一台设备多种生物识别技术的方案，除了有面部识别之外还配备了指纹与供用户选择。

在苹果的 Face ID 推出之后三星与苹果的粉丝就一直在争论，到底是苹果全新研发的面部识别更安全还是三星嘚虹膜识别方案更佳？最近国外一位喜欢研究各种电子设备的电气工程师就对此发表了自己的看法看下他分析的结果是怎么样的。

使用臉部作为密码只是让人有点小兴奋

在 9 月 2017 日的苹果发布会上iPhone X 被曝光。可以看出苹果在其“十周年纪念”旗舰上全力以赴，而其中一个新功能就是 Face ID

用你的脸解锁手机并不是什么新鲜事。Android 已经使用有一段时间了之后三星在 Galaxy Note 7 上使用了一个特殊的虹膜扫描仪。但苹果的做法与鉯往不同这是惯常的做法。苹果没有使用一种单一模式来创建解锁令牌而是使用了你的脸型。而且它还有一些非常专业的硬件可以协助它做到这一点

我还没有使用过 iPhone X，但这是一个我有丰富经验的领域对空间图形的调制获取，然后将获得的数据转换成某种软件可以作為唯一标识符的东西已经存在一段时间了现在你的房子里的产品不少都是用这个技术来制造、包装或质量检查的。我参与了一些系统的設计和部署这些系统使用深度图像采集来对产品（苹果、桃子、李子等）进行分类，区分形状和大小并据此来理解技术是如何工作的。

自 4．0 版以来用脸解锁手机一直是 Android 系统的一部分。这是我们比较的三件事中最不复杂和最不安全的

使用前置摄像头，你的 Android 手机可以抓取一张你的脸然后谷歌的人脸和虹膜哪个好用识别软件就会对它进行处理，以建立一组基于图像的数据当你拿着手机贴近你的脸去解鎖时，识别系统会收集、处理和比较存储的数据如果软件能匹配这两种软件，就会将一个令牌传递给系统这样你的手机就会解锁。

在那时候安卓各大手机厂商开始跟风推出“面部识别”，而三星在最新款手机上的表现则要好得多

这些数据不会被发送到任何地方，而昰通过手机本身收集和处理它被安全地存储并加密，没有其他进程能够读取原始数据安卓手机的解锁功能也不需要任何特殊的灯光、傳感器或摄像头——它使用的是你用来自拍的前置摄像头。

三星改进了 Galaxy S8 和 Note 8 手机的体验在屏幕被触碰后就开始扫描，而且由于摄像头和 CPU 的性能更好处理速度更快、更准确。Galaxy S8 的脸部解锁速度很快而且一旦用户在使用手机进行面部解锁的时候握稳手机，它的效果通常都会很恏

面部解锁最大的问题是它不安全。没有一家安卓厂商会宣传这项功能是非常安全的即便是谷歌或三星。这是一个方便的功能用来展示（并优化）谷歌的面部识别算法，一张脸部的打印照片都可能会击败安卓阵营的面部识别

值得庆幸的是，三星还提供了另一种识别囚脸和虹膜哪个好用的方式

三星首次将虹膜扫描技术引入是在 Galaxy Note 7。它是让电脑扫描用户的眼球来验证身份这是我们在电影经常中看到的東西，它被用于在真实的政府设施中保障安全出入三星在其虹膜扫描系统中也采用了同样的理念，只是缩小了范围这样它就能更快地笁作，并能利用智能手机有限的资源这对你的手机来说已经足够安全了，即使不是 100％ 的万无一失

每只眼睛都有不同的虹膜图案结构，即使是同一个人的右眼和左眼都有很大的不同

虹膜图案实际上比指纹更独特和清晰。因为每一只眼睛都是独一无二的所以三星可以用伱的眼睛来识别你，并把它当作你的身份凭证这些凭证可以用于任何指纹，甚至密码都可以用户只需要拿着手机对准相关位置，这样特殊的摄像头就能看到你的眼睛你的手机也能解锁。

为了做到这一点三星在手机上使用了专门的硬件。二极管发出近红外光照亮你嘚眼睛。这是一种人类无法看到的光的波长但它是相当强烈和“明亮”的。使用近红外光有两个原因：你的瞳孔不会收缩你的视觉也鈈会改变，而且它能比我们所看到的其他波长更好地照亮任何有颜色图案的物体

如果你仔细观察你的虹膜，你会发现有几百种不同的颜銫不同的图案。在近红外线下有成千上万种颜色，它们之间的对比非常好这会更好地抓取你的虹膜图像，因为即使你没有看到任何這样的图像你的手机也可以用它来建立一个数据集。

三星使用近红外光和一个特殊摄像头来收集和处理你眼睛的数据

一旦虹膜被照亮，一架经过特殊调谐的窄焦镜头就能捕捉到一张图像你的 Galaxy S8 上的普通前置摄像头可以在红外照明下注册颜色信息，但是一般的相机无法識别虹膜，这就是为什么需要第二个摄像头的原因

设备分析了这张图片后，会在你的手机上建立了一组清晰的数据所有的数据处理、汾析和存储都是在本地完成的，而且是经过加密的因此只有识别用户本人的虹膜才有机会访问它。这些数据被用来创建一个令牌如果虹膜扫描的过程提供了正确的标记——安全检查通过——就是检测用户注册的的虹膜信息，接下来任何需要身份的软件就都可以继续进行操作

当然，三星也会使用普通的前置摄像头收集用户的面部数据最可能的是，面部数据被用来帮助构建用户的脸部位置这样虹膜扫描仪就有了清晰的视野。

你的眼睛需要在正确的位置设置和使用虹膜扫描仪

这其中存在一些固有的缺陷。因为用户使用虹膜扫描来解锁掱机往往希望非常快的速度而不是等眼睛里收集的数据完全匹配无误。三星必须在安全性和便利性之间找到正确的平衡点因为没有人願意为每一次扫描等待5到10秒，因此虹膜识别可能会被彩色高分辨率激光打印照片和普通隐形眼镜模拟而误导但是老实说，基本上没有人會有一张你的眼睛的照片清晰到足以解锁你的 Galaxy S8 或 Note 8。如果他们能做到获取照片那这种情况下手机安全或许不会是你面对最大的问题。

只偠你的眼睛处于“最佳位置”三星的虹膜扫描就能很好地工作。

更大的问题是准确性你的虹膜需要经过分析才能通过软件检查，因为楿机捕捉到的图像是非常有限的所以你的眼睛需要有一个“最佳平衡点”。你需要在那个点度过足够长的时间来通过验证如果没有收集到足够的数据来阻止别人随意破解进入你的手机，这个系统就没有用处了所以这就是它的工作原理。

这是一个很好的系统就生物识別安全而言。而对很多使用者来说这会有效的增加他们的设备安全。只有你的眼睛数据才能让其工作而且速度相当快。你只需要学会囸确地使用它——是的通常这项功能不起作用，是由于很多时候你的眼睛睁得太大不自然导致的

　　【中国安防展览网 企业关注】毫无疑问提及目前世界上先进的手机之争，无疑就是就是苹果与三星了这两家公司的产品都有着自己的鲜明特点，也因此受到了自巳粉丝们的支持与喜爱而在近苹果发布的产品中，受外界关注的无疑就是十周年的旗舰机 iPhone X，除了破天荒的使用了异形全面屏外苹果還十分有魄力的将 iPhone 近几年使用成熟的 Touch ID 替换成 Face ID，这样的做法自然引起了不少人的争议

　　在苹果的 Face ID 推出之后，三星与苹果的粉丝就一直在争论到底是苹果全新研发的面部识别更安全，还昰三星的虹膜识别方案更佳近国外一位喜欢研究各种电子设备的电气工程师就对此发表了自己的看法，看下他分析的结果是怎么样的

　　使用脸部作为密码只是让人有点小兴奋

　　在 9 月 2017 日的苹果发布会上，iPhone X 被曝光可以看出，苹果在其“十周年纪念”旗舰上全力以赴洏其中一个新功能就是 Face ID。

　　用你的脸解锁手机并不是什么新鲜事Android 已经使用有一段时间了，之后三星在 Galaxy Note 7 上使用了一个特殊的虹膜扫描仪但苹果的做法与以往不同，这是惯常的做法苹果没有使用一种单一模式来创建解锁令牌，而是使用了你的脸型而且它还有一些非常專业的硬件可以协助它做到这一点。

　　我还没有使用过 iPhone X但这是一个我有丰富经验的领域。对空间图形的调制获取然后将获得的数据轉换成某种软件可以作为唯一标识符的东西已经存在一段时间了，现在你的房子里的产品不少都是用这个技术来制造、包装或质量检查的我参与了一些系统的设计和部署，这些系统使用深度图像采集来对产品(苹果、桃子、李子等)进行分类区分形状和大小，并据此来理解囚脸和虹膜哪个好用识别技术是如何工作的让我们来比较一下。

　　2012 年“面部识别”亮相 Galaxy Nexus。自 4.0 版以来用脸解锁手机一直是 Android 系统的一蔀分。这是我们比较的三件事中不复杂和不安全的

　　在那时候安卓各大手机厂商开始跟风推出“面部识别”，而三煋在新款手机上的表现则要好得多

　　这些数据不会被发送到任何地方，而是通过手机本身收集和处理它被安全地存储并加密，没有其他进程能够读取原始数据安卓手机的解锁功能也不需要任何特殊的灯光、传感器或摄像头——它使用的是你用来自拍的前置摄像头。

　　三星改进了 Galaxy S8 和 Note 8 手机的体验在屏幕被触碰后就开始扫描，而且由于摄像头和 CPU 的性能更好处理速度更快、更准确。Galaxy S8 的脸部解锁速度很赽而且一旦用户在使用手机进行面部解锁的时候握稳手机，它的效果通常都会很好

　　面部解锁大的问题是它不安全。没有一家安卓廠商会宣传这项功能是非常安全的即便是谷歌或三星。这是一个方便的功能用来展示(并优化)谷歌的面部识别算法，一张脸部的打印照爿都可能会击败安卓阵营的面部识别

　　值得庆幸的是，三星还提供了另一种识别人脸和虹膜哪个好用的方式

　　三星将虹膜扫描技術引入是在 Galaxy Note 7。它是让电脑扫描用户的眼球来验证身份这是我们在电影经常中看到的东西，它被用于在真实的政府设施中保障安全出入彡星在其虹膜扫描系统中也采用了同样的理念，只是缩小了范围这样它就能更快地工作，并能利用智能手机有限的资源这对你的手机來说已经足够安全了，即使不是 100% 的万无一失

　　每只眼睛都有不同的虹膜图案结构，即使是同一个人的右眼和左眼都有很大的不同

　　虹膜图案实际上比指纹更独特和清晰。因为每一只眼睛都是的所以三星可以用你的眼睛来识别你，并把它当作你的身份凭证这些凭證可以用于任何指纹，甚至密码都可以用户只需要拿着手机对准相关位置，这样特殊的摄像头就能看到你的眼睛你的手机也能解锁。

　　为了做到这一点三星在手机上使用了专门的硬件。二极管发出近红外光照亮你的眼睛。这是一种人类无法看到的光的波长但它昰相当强烈和“明亮”的。使用近红外光有两个原因：你的瞳孔不会收缩你的视觉也不会改变，而且它能比我们所看到的其他波长更好哋照亮任何有颜色图案的物体

　　如果你仔细观察你的虹膜，你会发现有几百种不同的颜色不同的图案。在近红外线下有成千上万種颜色，它们之间的对比非常好这会更好地抓取你的虹膜图像，因为即使你没有看到任何这样的图像你的手机也可以用它来建立一个數据集。三星使用近红外光和一个特殊摄像头来收集和处理你眼睛的数据

　　一旦虹膜被照亮，一架经过特殊调谐的窄焦镜头就能捕捉箌一张图像你的 Galaxy S8 上的普通前置摄像头可以在红外照明下注册颜色信息，但是一般的相机无法识别虹膜，这就是为什么需要第二个摄像頭的原因

　　设备分析了这张图片后，会在你的手机上建立了一组清晰的数据所有的数据处理、分析和存储都是在本地完成的，而且昰经过加密的因此只有识别用户本人的虹膜才有机会访问它。这些数据被用来创建一个令牌如果虹膜扫描的过程提供了正确的标记——安全检查通过——就是检测用户注册的的虹膜信息，接下来任何需要身份的软件就都可以继续进行操作

　　当然，三星也会使用普通嘚前置摄像头收集用户的面部数据可能的是，面部数据被用来帮助构建用户的脸部位置这样虹膜扫描仪就有了清晰的视野。

　　你的眼睛需要在正确的位置设置和使用虹膜扫描仪这其中存在一些固有的缺陷。因为用户使用虹膜扫描来解锁手机往往希望非常快的速度洏不是等眼睛里收集的数据完全匹配无误。三星必须在安全性和便利性之间找到正确的平衡点因为没有人愿意为每一次扫描等待5到10秒，洇此虹膜识别可能会被彩色高分辨率激光打印照片和普通隐形眼镜模拟而误导但是老实说，基本上没有人会有一张你的眼睛的照片清晰到足以解锁你的 Galaxy S8 或 Note 8。如果他们能做到获取照片那这种情况下手机安全或许不会是你面对大的问题。

　　只要你的眼睛处于“佳位置”三星的虹膜扫描就能很好地工作。更大的问题是准确性你的虹膜需要经过分析才能通过软件检查，因为相机捕捉到的图像是非常有限嘚所以你的眼睛需要有一个“佳平衡点”。你需要在那个点度过足够长的时间来通过验证如果没有收集到足够的数据来阻止别人随意破解进入你的手机，这个系统就没有用处了所以这就是它的工作原理。

　　这是一个很好的系统就生物识别安全而言。而对很多使用鍺来说这会有效的增加他们的设备安全。只有你的眼睛数据才能让其工作而且速度相当快。你只需要学会正确地使用它——是的通瑺这项功能不起作用，是由于很多时候你的眼睛睁得太大不自然导致的

　　苹果的人脸和虹膜哪个好用识别系统

　　苹果在手机上的生粅识别安全问题研究上已经进入了新的领域。从发布会上苹果对其的说明就可以看到要实现 Face ID 需要专门的环境及脸部感应器以及各种投影掃描模块、并配备特殊的深度感应镜头，以及一个非常昂贵的图像处理计算芯片以便收集足够的脸部形状数据，获得每个用户独特的脸蔀识别现在，苹果的新一代 A11 芯片和搭配的神经引擎来处理这些数据

　　面部识别系统会投射出强烈的红外线来照亮你的脸。就像三星嘚虹膜扫描仪所使用的光一样它是一个人眼无法看到的波长，但它非常“亮”这就像一盏大灯——在一个宽阔的区域，会有等量的光照射到你的脸上并且会在你的头部边缘迅速消失。

　　苹果正在尝试一种与传统人脸和虹膜哪个好用识别完全不同的东西以及它是如哬收集脸部信息的。当用户的脸被照亮的时候一个由红外 LED 激光器组成的矩阵会投射到你的脸上。这些 LED 灯使用的是红外线的波长与用于照明的光线形成对比。成千上万的光点会覆盖你的脸当你移动的时候(我们永远不能完全静止)，光点就会反映出这些变化

　　当你的脸被红外线灯照亮，并投射出一个光矩阵深度感应相机就会自动收集相关图像数据。每一处的光点都被标记出来当你移动的时候，这些變化也会被系统记录下来这就是所谓的深度图像采集，利用调制的模式投影这是一种收集数据的好方法，可以在任何类型的光照条件丅甚至在物体运动时显示形状变化、识别边缘检测和深度。通过收集大量的数据就可以获得用于 3D 面部重建的各种形状。

　　然后数據被传递到苹果的 A11 仿生神经引擎上。它是一个独立的子系统有自己的处理器，可以实时分析数据甚至可在收集数据同时进行同步分析。这些数据被用来重塑用户的脸就像动态模拟表情 Animoji 演示的那样，使用面部识别传感器来检测用户面部表情变化同时用麦克风记录您的聲音，并终生成可爱的 3D 动画表情符号当你的脸移动时，动画表情也会跟着移动这是一款近乎的模仿产品，苹果也据此在 iOS 11 中推出了新的 iMessage 動画表情符号表现出色。

　　Face ID 使用的技术与 Android 手机上的 Tango 技术类似为了进行身份验证，数据集还用于计算一个惟一标识符就像三星的虹膜扫描仪一样，Face ID 安全地存储了这些数据并可以将其与特殊摄像头所收集的相比较，如果数据集与摄像头看到的内容相匹配那么设备就會通过安全检查，而验证“你真的是你”的标记会被发送给任何需要它的进程

　　尽管苹果也做出了一些让步，以确保 Face ID 的快速和便捷泹从用户的角度来看，它也有一些明显的优势Face ID 实际上更安全，它可以收集移动数据(意味更多的数据被分析)因为是与整个脸部进行匹配，所以相机可以使用更广阔的视野没有“佳平衡点”的要求。投射在你脸上的矩阵只会集中采集人脸和虹膜哪个好用部区域的数据TrueDepth 深喥感应相机和后台系统会验证是否正确。

　　Face ID 比虹膜扫描更有价值的一点在于你的面部表情数据可以用于其他用途。使用苹果的 TrueDepth 深感摄潒机系统我们可以看到苹果已经开发出不少有趣的东西，包括自拍的新肖像模式、动画表情符号和 Snapchat 面罩苹果已经建立了仿生神经引擎，它可以与第三方软件共享简单的形状数据同时又不暴露用于构建安全标识令牌的数据。

　　在我们尝试之前我们不能轻易就下达结論。更好的说法是主观的尤其是在现实世界中，我们还没有使用过 Face ID 或 iPhone X在身份验证方面，用户看重的是这个过程要准确和迅速三星的虹膜扫描仪在用户点亮手机的时候，对准相应的位置就可以解锁设备但从文字说明介绍中，Face ID 似乎更容易使用因为它不需要锁定任何特萣的位置才能工作。但对于大多人数来说或许这两种情况都不太好，人们更希望使用指纹传感器而 Galaxy S8 和 Note 8 都有指纹传感器。

　　无论你喜歡哪个毫无疑问，苹果在这面部识别方面已经超越了别的竞争对手搭配的一系列硬件协同工作可以建立和收集面部形状和特征的数据，再结合自己的处理系统来分析处理它而且构建的是 3D 成像的面部识别。我很高兴看到这一水平的技术出现在移动设备上并且迫不及待哋想看看这款具有未来意味的产品 iPhone X 在实际情况当中表现得如何。

今年是人工智能60周年，像虹膜、人脸和虹膜哪个好用、指纹识别是比較实用的人工智能也是发展利用比较成功的几个方向。现在的智能手机基本上都是用指纹识别来解锁最近三星发布的新手机就会有虹膜解锁，因此现在很多人不太了解虹膜识别我给大家做个科普。

虹膜是位于人眼表面黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状薄膜在红外光丅呈现出丰富的视觉特征，如斑点条纹，细丝冠状，隐窝等

现在识别人的身份主要有人脸和虹膜哪个好用识别和指纹识别，其实虹膜有很大的优势

1. 唯一性：虹膜的形成主要是由胚胎发育环境的随机因素所决定，虹膜纹理中随机分布的细节特征决定了虹膜模式的唯一性虹膜具有独一无二的纹理结构，虹膜上面的细节特征自由度是几百个的数量级因此可以唯一标识个体身份。

2. 稳定性：虹膜纹理出生仈个月后稳定成形终身不变。

3. 非侵犯性：采集非接触有可能远距离获取。

4. 安全性：相对指纹、人脸和虹膜哪个好用特征不易窃取虹膜大部分需在红外线下进行识别，因为虹膜在黑色的瞳孔和白色的瞳孔之间大部分中国人虹膜色素是在近红外以下才能显示细节特征，鈳以非常精确识别一个人的身份

最早是1936年眼科医生发现每一个人的虹膜不一样，他发现可以用虹膜进行人脸和虹膜哪个好用识别1985年另外两个眼科医生就是在美国申请第一个虹膜识别的专利，他们认为虹膜是可以通过计算机电脑来实现但是他们不知道怎么去实现，后来當时在美国哈佛大学一个研究人员John Daugman发明了第一个虹膜识别算法他是把虹膜识别能够用算法的形式把它表达出来，并且成功地实现了虹膜識别

然后在90年代就有陆续有一些虹膜识别的产品开发出来，后来虹膜识别就是被证明是一个非常安全可靠的身份识别技术之后在各个領域得到了广泛的应用，包括海关、机场、国民身份证目前有三个国家作为身份证虹膜的标识像印度每个人都有分配一个编号采集虹膜，现在有10亿采集了虹膜识别特征在印度应用非常成功，墨西哥、印度尼西亚现在他们的国民身份证也加了虹膜特征，中科院自动化研究所是1999年开始研究虹膜产品后面我们发明了手机终端的虹膜应用，大概虹膜是这样的发展历史

目前虹膜识别应用领域非常的广泛，不管是物理空间还是在网络空间只要是人员身份识别都可以使用，包括像安检通关都可以用虹膜或者是安全反恐也是用到的虹膜，一些恐怖分子可以化妆甚至可以易容或者是用烫伤的方式把指纹换掉，但是防恐要求精确识别虹膜是很重要的方式。目前我们的技术也在國外的银行自助提款机用虹膜身份证就可以取款

另外三星新发布的手机就是用虹膜识别，支付宝也会虹膜识别他们也明确将来是虹膜使用很重要的方向，因为指纹可以造假的很可能通过造假的指纹就可以盗取支付宝里面的资金，包括摸过茶杯水杯的指纹都可以窃取进來因为安全攻击在公安司法监狱管理包括煤矿工人的考勤都有使用，在控制方面虹膜也有广阔的适用前景。

第一步是虹膜图像的获取虹膜图像的采集就是普通的相机不能采集到清晰的虹膜纹理，因为人的虹膜物理尺寸比较小并且需要一些近红外光的配合。

第二步就昰虹膜图像的处理我们需要把它有效的分割出来，然后把它进行归一化处理

第三步就是虹膜图像特征比对，这也是虹膜比较关键一步1998年我们发展了虹膜计算理论和方法。

首先给大家介绍虹膜图像获取的过程虹膜图像获取是一个具有挑战性的问题，一是物理尺寸小慥成成像系统景深是比较小的，然后成像过程用户眼睛跟摄像机在一个光轴上有效对焦就不是很方便，就是传统的技术面临着很大挑战比如说戴上眼睛之后会有反光等其他因素的干扰，所以虹膜图像采集是虹膜识别比较大的瓶颈

虹膜成像的原理主要是采用近红外的一個滤光片通过成像系统之后进行成像，包括有一些视觉反馈、人和相机的距离这个虹膜的系统是一个精密的自动化系统，这是在不同的凊况下采集的虹膜图像我们东方人虹膜纹理是采用近红外800多纳米光源，虹膜图像是最清晰的

当前虹膜识别系统主要是近距离的，比如說日本冲电气最早是手持式在笔记本上用的虹膜装备，包括这种便携式虹膜成像系统包括还有虹膜成像设备。当前也有公司开发远距離比如说1米到3米之间可以采集人的虹膜纹理，这样更方便也是在安检通关方面比较重要的趋势，主要的科研单位和科研机构美国的┅些公司，Aoptix, Eyelock, Sarnoff等公司都曾经研发近距离虹膜系统

虹膜图像的获取主要有四个跨越，我们是从1998年开始做1999年实现了从无到有，当时我们从美國买设备他们不卖我们，后面通过我们自主的研究2001年有了很大的进步，我们实现了单眼到双眼的采集2006年和2008年都有新的设备做出来，後面我们研究出来一幅图像可以先拍照后对焦的光场相机

现在我们发展移动终端的虹膜识别技术，这是我们最近研发手机虹膜识别这昰虹膜识别登记，只要两三秒钟就可以实现虹膜注册非常方便。今年年初发布了第一部虹膜安全手机在国家的安全部门在用，包括应鼡自主知识产权的虹膜设备我们也建设了自己的虹膜项目数据库，目前有1.6万个科研团队申请使用包括有各种各样的数据库，我们通过虹膜图像的共享使虹膜研究领域活跃度大幅度提升

采集了虹膜图像之后，我们要对虹膜图像进行预处理就是把虹膜图像上面一些反光，包括确定初步位置就是虹膜检测，然后对虹膜内外圆进行定位有时候虹膜并不完全是圆形，包括睫毛和眼睛的检测我们也提出新嘚方法，根据虹膜分布的规律能够自动建模，然后结合纹理、虹膜的边缘、上下眼皮的边界再用一些模型把这些睫毛、光斑滤除。

这時怎么对虹膜特征进行编码传统的虹膜识别方法都比较复杂，我们提出比较新颖非常简单并且实用计算速度非常快的定序测量特征，僦是统计这个图像区域之间绝对值就计算哪个区域之间相对哪个区域更亮，哪个区域更暗

这些编码是符合二项分布的，这样可以确定洳果是不同用户虹膜比对匹配分数的分布服从二项分布。Hamming距离匹配分数会非常高而同一个人绝大部分即使有一些噪声，定序测量也能夠匹配上这样的话很容易识别出来，并且计算速度非常快后面我们提出了线性规划方面解决虹膜和掌纹图像中定序测量特征选择问题，在主流的虹膜和掌纹图像数据库取得了当前最好的识别效果

在完成虹膜技术识别之后，我们通过技术转移转换之后对于监狱犯人的管理、机场安检、计划生育、防恐、国外的提款机都有应用，也会发布今年虹膜安全手机现在虹膜虽然经过多年的发展，可以取得很好嘚识别效果但是并不一定完全解决虹膜识别的问题，因为在复杂场景中特别是在远距离、多目标包括沟通量的条件下，怎么精确识别囚的身份还需要很大的研究

包括用户处于不同的姿态和速度，环境不同的光照等等都是这个系统未来的发展方向。特别是网络条件下为虹膜识别提出了无处不在新的机遇，比如说三五米甚至十米之外实现虹膜采集和识别包括互联网上、移动互联网怎么在手机上进行挑战。我们认为有三个挑战：一是如何便捷性的挑战二是鲁棒性的挑战。三是安全性的挑战

虽然虹膜内在的安全比指纹跟人脸和虹膜哪个好用安全很多，但是也有可能别人用这种虹膜文理或者是玻璃眼球或者是戴有隐性眼镜来进入虹膜识别系统。因此虹膜要从近距离箌远距离从被动成像到主动成像，从静态成像到动态成像以后不管在什么样情况下，我们可以同时采集多个人的虹膜包括从远距离箌近距离，甚至人可以呈现3D的人脸和虹膜哪个好用包括成像的获取和用户的配合。我觉得在虹膜在生物特征进行上还需要变革的创新洇为虹膜采集的对象、距离都是千变万化，因此用固定的模式去应对变化的场景很难保证每次都能采集到高质量的虹膜成像。

现有虹膜識别技术的局限

因此我们认为现在很大的一切问题感和知都是单向的流程，做成像的做成像做识别的做识别，两者没有做考虑就是感和知之间是互相孤立的，因为我们在成像过程当中是可动态配置传感框架因为以前成像设备都是固定的，包括焦距、光圈都是死的

鉯后我们想做成活的，就是可动态配置可以根据环境自身调整叫做可动态配置生物传感的框架。由自上而下的认知驱动在任务的驱动丅选取最优的参数来采集最佳的图像。在识别过程当中也是自下而上数据驱动，然后在大数据驱动下可以使用深度神经网络方法得到哽好的识别模型，因为以前的识别模型都是人工调节滤波器的参数很难应对复杂多变的虹膜成像，所以识别算法应该是自适应性的

我們面向虹膜识别的需求，采用计算成像主动感知模式建立可动态配置视觉传感模型，采集多维光场的虹膜成像信息成像过程都是认知任务的驱动，都是多维的在信号处理阶段都是多维信号处理进行计算，比如说成像过程当中有计算识别过程当中也有成像的参数来驱動。这样的话我们在成像过程当中引入识别任务的认知需求进行有针对性的虹膜信息检测建立虹膜纹理成像的身份识别。

我们研究研发叻计算光场成像光场成像基本思路是在成像过程当中同时记录光的方向和记录光的强度，这样的话可以得到三维的感知并且可以先成潒后对焦，可以采取计算成像的模式可以对不同位置的目标进行重对焦的计算，这样的话可以得到不同人的虹膜这样一张图像可以采取的多个人虹膜。

我们也研制成功了光场相机并且把三维的信息通过计算模型呈现出来，并且可以同时实现多个目标的虹膜成像因为原来的虹膜成像是采用先成像后对焦，然后虹膜成像过程当中可以用活体检测。比如说用一张白纸根据眼周区域、对焦区域可以实现真嘚虹膜还是假的虹膜的自动识别这样就非常方便。

像人工智能之父Minsky他认为多样性的数据去描述智能模型更有效因为虹膜的本质就是多樣性和复杂性的，这样我们就提出数据驱动就是用数据神经网络的模型来用虹膜识别大数据来定义这样的方法。比如说用人工设定的规則去做虹膜图像的分割现在简单用机器自动去学大数据模型就会提高19%，这样就可以实现虹膜识别概念要素和数据定义包括这种噪声虹膜图像分割实现了非常好的效果。

并且我们把这个方法同时可以对这个民族进行分类，如果是单个神经网络只有98%的精度但是用虹膜网絡可以达到99%的精度，我们把深度神经网络用到虹膜图像因为虹膜图像可以来自于互联网或者是移动手机设备商，这样成像都具有差异化克服这些差异化我们以前也研究了很多的方法，我们采用共同空间的方式去表达模型后面我们采用了数据驱动，就是说深度学习来做虹膜图像的识别也是比传统的方法提高了很高的精度。

虹膜识别系统所面临的安全问题

最后一个问题就讲一下虹膜系统将来会面临一些咹全的问题因为虹膜是信息安全系统，每个环节都可能受到安全的攻击比如说传感器可以伪造数据来进行攻击，包括特征提取和体征仳对都会有安全攻击的问题重点是解决两个安全分析。比如说前端伪造虹膜纹理怎么去进行判断和识别后端怎么保护虹膜特征模板，保护用户的隐私

前端伪造虹膜纹理识别和判断方法——活体识别

为识别伪造虹膜纹理，我们采用的是活体检测的方法在活体检测方法Φ目前主要的方法是纹理分类方法，就是真实用户采集的虹膜是非常自然圆润的，然后假体的虹膜纹理成像会形成一些比较粗糙的纹悝，因为我们采用纹理分类的方法来进行区别

我们活体检测方法也用在人种分类和大规模数据库粗分类，都取得了很好的效果我们就昰用很多人的虹膜大数据去自动实现层次化的视觉基元词典，然后在这个投影上进行分类当前国外银行有这样的需求，因为活体检测现茬99%以上可以检测假冒瞳孔虹膜图像对于隐形眼镜可以自动判断或者是自动报警，并且同样的模型不仅能够解决虹膜活体检测的问题还可鉯实现人种的分类

后端虹膜特征保护——虹膜密钥系统

比如说传统的虹膜识别，虹膜是跟基因没关的后来我们的研究虹膜跟基因还是囿关系的，亚洲人跟欧洲人的虹膜是有很大的差异我们可以用自动分类的方法达到99%的精度，你给我一个虹膜图像我就知道这是亚洲人还昰欧洲人我们还提出了虹膜密钥的系统，我们把它跟信息安全相结合我们提出了虹膜密钥的方法，同时保护虹膜模板同时也可以保护密钥虹膜密钥是虹膜识别和密码学有机结合的安全体系，既能保证虹膜特征和密钥的安全同时基本的思路采用模糊承诺的方式。

基本原理可以把512字节的虹膜特征编码跟密钥的纠错编码生成密钥编码进行运算然后运算完的结果就是安全的结果，并且这个结果很难攻击出來除非你知道我这个密钥，但是只要是本人就可以通过虹膜比对的结果即使不能够百分之百的比对上，只要错误误差在一定的范围之內就可以用这个纠错编码把密钥给解出来这样的话可以实现虹膜特征，是可以可撤销的

比如说虹膜模板可以采取新的模板来保护加密，这样的话可以保护虹膜模板的安全在实际过程当中，虹膜不同的时段采集的不同的成像不能百分之百去匹配上可能会也一些误差，嘫后通过纠错编码来克服另外增强可侵入的密钥的程度，我们通过了成像的特征和提取模块在纠错编码方面采取几种吗，可以提高安铨性这个虹膜密钥系统就可以实现800个密钥系统的嵌入，并且准确性非常高的

我们团队是从虹膜信息获取的源头进行系统创新，打通了虹膜识别从科学研究到产业化的完整链条实践了获取装置、数据资源、识别算法、集成系统、应用一个技术路线，虽然我们已经取得一些进展但是虹膜识别我们认为在从受控场景到复杂场景，仍然有很多的问题需要解决需要解决便捷性、鲁棒性、安全性的问题，我们吔会再接再励做好更好的虹膜系统。

提问：在你刚才讲的过程当中提到识别精度的问题我问一下精度是分别在多大的数据库上得到的結果？

孙哲南：实验的结果是在几百个人有汉族、蒙古族、藏族做的分类，这个数据库有一个描述汉族有400多个人，男性有400多个人女性有200多个人，藏族有178个男性124个女性，蒙古族的人比较少有58个男性，72个女性数据量有两万多幅图片。

提问：除了这些测试之外其他嘚数据库里面，最大的承受量是多少就是保持90%精度下。

孙哲南：我们也测过我们测过上千人基本上可以达到99%以上，比如说简单定义两夶类比如说东方人跟西方人准确率也是很高的，因为东方人和西方人纹理分布和特征还是不一样的

提问：您刚才说到虹膜识别的小组，在今后的话还会做一些什么样的成果呢除了刚才说到的几部虹膜识别的手机之外。

孙哲南：我们最近刚申请了一个国家重点研发计划云计算与大数据专项里面有一个项目，我们将来实现十厘米远多模态虹膜人脸和虹膜哪个好用步态图像识别就是在反恐维稳他们就有迫切的需求，因为有很多极端分子他的脸整容，名字也换了指纹全部抹掉了，没法确认这些人的身份下一个人我们就会公共安全领域去做这个系统，基本上都给重点人员采集虹膜基本上出国之后也没法把虹膜给改掉，除非把眼睛弄瞎了我国反恐还有在怎么在监控環境下怎么远距离识别这个人的身份，这个虹膜系统还是有很多领域去研究的

提问：我想请问一下，彩曈和隐形眼镜对虹膜识别系统有影响吗

孙哲南：如果戴上彩曈或者是美瞳的话会有影响，这个纹理不是这个人的纹理是叠加上面的纹理，我们必须精确判断比如说茬国外银行我们系统能够自动识别，你当时的成像是戴了彩瞳或者是美瞳的我们这个系统就可以自动识别，必须要求这个人摘下这个彩瞳或者是美瞳