院士为何让学生引入精度低于虹膜的人脸识别
■本报记者 丁佳
大约8年前，中国科学院院士谭铁牛还在担任中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室主任时，对他的学生侯广琦说了一句话：“如果想让虹膜识别变得更好用、应用领域更广，一定要结合人脸实现虹膜人脸融合识别。”
侯广琦很不理解。彼时他还是一个科研人员，做的东西都是高精尖的前沿技术，谭铁牛为何要让他引入识别精度远低于虹膜的人脸识别呢？
直到2017年，他带着科研成果出来创业，才明白了老师的远见卓识。日前，自动化所科技成果转化团队虹星科技在虹膜识别技术领域实现了重大突破，研发出“行进中虹膜识别技术”并完成应用测试，这在国内尚属首次。
最可靠的生物特征
虹膜位于人眼瞳孔和巩膜间的圆环状部分，在红外光下，会呈现出丰富稳定的细节特征。虹膜纹理在人出生后便基本稳定成形，几乎终身不变，被认为是除DNA外“最可靠的生物特征”。
“与指纹、人脸等常见的生物特征相比，虹膜具有识别准确度更高、误识率更低、无需重复注册、非接触式、极难伪造等优点。”虹星科技创始人侯广琦告诉《中国科学报》。
比如，对指纹识别来说，伤痕、干燥、油腻、污渍，甚至长期游泳，都可能影响识别效果，而人脸识别，则容易受到光线、年龄、肤色、姿态、表情、妆容等多方面因素的影响，此外双胞胎之间的人脸识别也一直是个难题。
因此，通过虹膜识别鉴别个体身份，并将其拓展至更丰富的应用场景，是近年来学界和创投圈在人工智能领域普遍看好的技术课题。
资料显示，虹膜识别的历史最早可追溯至20世纪80年代。1987年，两位美国眼科专家首次提出利用虹膜图像进行自动虹膜识别的概念。上世纪90年代之后，英国、美国的研发人员陆续开发出实用的虹膜识别技术和产品，虹膜识别开始在海关、机场、军事等安防领域逐渐推广。
谭铁牛认为，虹膜识别是进一步提升安全性、可靠性的必由之路，无论是在国家安全的需求层面，还是在行业级的应用需求层面，虹膜识别都有非常广阔的应用前景。
晚入场，如何突围
然而实事求是地说，国内的虹膜识别研究起步不能算早。
上世纪90年代末，谭铁牛牵头带领团队，从虹膜图像获取的信息源头开始系统创新，攻克虹膜识别从理论到应用中的众多难题，终于在1999年研制出国内第一套拥有自主知识产权的虹膜图像采集系统。
侯广琦在谭铁牛团队待了8年。看着虹膜识别技术一天天精进起来，他越来越感到，科研成果不能仅仅“憋”在研究所里，要真正让社会大众用得上，才算是发挥了最大作用。
“虹膜是唯一能从外面看到的内部器官，比较难以伪造。”谭铁牛坦言，但要把虹膜识别做到好用易用便捷，还有很多困难。
这也是侯广琦面临的问题。传统接触式的虹膜识别设备虽然已经问世，但使用起来不是特别方便，于是他们决定在远距离虹膜识别上进行技术攻关，其独立研发的远距离虹膜识别产品工作距离达1.2米，精度与近距离采集设备一致。
远距离虹膜识别在门禁管控、机场港口安检、驾驶员身份识别、考勤打卡、无人超市等领域有着广泛的应用场景。甚至在未来，梯间的子广告都可以安装此类设备，可以根据人眼神停留的情况进行精准的广告推送。
而此次获得突破的“行进中虹膜识别技术”则更进了一步。虹星科技技术总监李海青说，这项技术搭载基于计算成像的多光谱三维成像系统，运用高效的核心算法，可快速定位到清晰的虹膜纹理区域，进而提取出具备高区分力的特征码。“在与静态识别精度相当的前提下，用户只要在设备前扫一眼就可完成识别。”
“出来创业，就要考虑如何‘立地’”
掌握了“高大上”的核心技术，就能高枕无忧了吗？一年的“下海”经历让侯广琦觉得，事情并非那么简单。
“人脸识别在市场上流行已经有一段时间了，用户已经形成了习惯。如果这时候硬要提出一套新的识别设备，可能大家不容易接受。”他说。
同时，从科学的角度上讲，目前也没有一种生物识别技术能达到百分之百的识别率。例如，虹膜识别当前面临的难题之一就是广受时髦人士欢迎的“美瞳”隐形眼镜。
“透明的隐形眼镜识别起来没有问题。”侯广琦说，“但是美瞳会把黑眼球给遮挡起来，导致设备无法看到虹膜上的纹路。而且现在市面上的美瞳款式太多了，也无法一一用算法去解决。”
在决定技术发展方向的当口，侯广琦想起了谭铁牛8年前说过的话，恍然大悟。目前，虹星科技的主流设备均采用“虹膜+人脸”的混合生物特征识别技术，这样既能互为补充，又不使用户改变使用习惯，可以做到无缝过渡。
事实证明，这样的组合受到了客户的欢迎。公司成立一年来，不仅传统安防领域与虹星科技建立了合作，一些智能驾驶、无人商超等新兴领域的企业，也开始频繁与其进行接触和洽谈。
“原来在研究所，我们的工作是‘顶天’的；但出来创业，就必须要考虑如何‘立地’，把国家的科研经费落到实处。”侯广琦说，他们这个来自中科院的创业团队，会投入120%的精力，为“精准识别”的未来尽一份力。
《中国科学报》 (2018-12-04 第1版 要闻)
