图样图森破！《头号玩家》这么大BUG你不知道？

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《头号玩家》里的BUG

蒙骗了天真的你吗

近日，好莱坞大导演斯皮尔伯格执导的科幻新片《头号玩家》在国内热映，内地票房也已突破10亿大关，相关话题更是成为一时谈资，各路讨论也刷遍了许多人的朋友圈。

而将故事设定在2045年的沉浸式全触感VR世界的超现实电影中，反派Boss竟因随手放置记录密码的纸条导致虚拟角色被黑功亏一篑，此处的剧情“BUG”也遭来部分非议——要知道即便倒退回信息安全技术迈入生物识别转型的2018年，仅依靠虹膜识别手段一项就能将妄图冒名顶替的侵入者拒之门外。

载体变迁：身份认证编年史

纵观整个世界发展史，身份鉴别技术一直是人类常年致力研究的重要课题。上至国家管理层面，出现了唐朝的鱼符、明代的路引、清代的腰牌再到如今的身份证；下至民众财产安全，更是有先秦的印章、唐朝的铜钥、宋元的画押再到现在的电子U盾。但这些无外乎都是需随身携带的身外载体，使用过程中常因疏漏造成无法识别的尴尬局面。一旦遗失或被他人盗用，更可能酿成人身财产甚至社会安全的重大危机。

中国最早"身份证": 鱼符

因此，如何利用自身载体数据——人体固有的生理特征（如人脸、指纹、虹膜、静脉、视网膜）及行为特性（如笔迹、声音、步态）来进行身份认证，便成了现代信息安全管理的核心环节，而虹膜识别被认为是最具潜力的生物特征识别技术。

虹膜是人体中最独特的结构之一，它位于瞳孔外的一个环形区域，被透明的角膜层覆盖，呈现出一种由很多腺窝、皱褶、色素斑等构成的复杂的放射状纹理。虹膜自胎儿发育阶段形成后直至死亡终生不变，且不因外部干扰而磨损变化，因此具有极强的唯一性和稳定性。通过虹膜识别，生理特征极为相似的同卵双胞胎也能在1s内进行区分，即便是要分辨《西游记》的“真假美猴王”也不再是个难题。 

虹膜

不同于传统生物测定技术只能读取13-16个单位，一个虹膜就有大约266个单位的读取点，因此相较于指纹0.8%、人脸识别2%左右的误识率，虹膜识别误识率可低至百万分之一，想出错都难。并且虹膜作为一个外部可见的内部器官，相对于需要接触感知的指纹、手形等生物特征，不必紧贴采集装置就能获取合格图像，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。

核心产权：中国自主研发之路

既然虹膜具有外部可见的特征，那么虹膜识别是否就是一个简单的图像采集→比对的过程呢？答案是否定的，从虹膜图像的获取到最终的身份匹配，不经过大量的专业计算是无法得以实现的。

要保证虹膜识别在黑暗、强光等不同光照下，以及佩戴眼镜等条件下也能正常工作，搭载虹膜识别的设备需配备红外LED以及虹膜识别摄像头。首先红外LED发射红外线，虹膜识别摄像头透过红外线获取虹膜图案信息，对采集的图案信息进行处理编码，然后与预先设置存储的虹膜特征进行精准比对。

虹膜采集

由于自主研发虹膜图像获取装置的技术门槛高，中国虹膜识别研究的开展一度受限。直到2000年中国科学院自动化研究所开发出虹膜识别核心算法，才拥有了国内第一套自己虹膜识别的核心知识产权。

而孵化于中科院自动化所谭铁牛院士团队的虹星科技，也在团队潜心钻研10年的长距离虹膜识别领域后，凭借智能三维人机交互和远距离虹膜识别两大核心技术，和拥有的40多项相关核心发明专利和软件注册权，于近期打造出全球首款具有“虹膜识别+活体检测+人证比对”功能产品，能在长达1米左右的距离对活体实现精准识别，迅速跻身为国内生物特征识别领域的领导者。

市场受限：挣脱困境的“明日之星”

不得不承认的是，虹膜识别技术对于普通大众而言，依然属于比较陌生的领域。究其原因，这与虹膜识别多在煤矿等特殊场景中使用，还尚未得到全面广泛的应用有关。

距离与价格是其步履维艰的两个重要因素：一、目前市面其他虹膜识别设备多为近距离虹膜识别产品，工作距离多不足40cm，要用户主动的去配合设备才能完成图像采集，相对于人脸识别用户体验较差；二、由于研发生产成本高昂，其他虹膜识别设备成本至少在几万元以上，接近人脸识别设备的三倍，难以大规模商用，让不少厂商望而却步。而拥有世界上规模最大的远距离虹膜识别研究团队的虹星科技，目前则正在全力攻克这些难题。

在识别距离上，虹星科技推出了国内首款商业化远距离虹膜识别产品，批量产品系列的识别距离达0.8-1.2米，为传统虹膜识别距离的4倍，简化了用户肢体配合步骤，极大提升了操作体验感。与此同时，虹星科技还研发出工作距离长达10米的虹膜识别技术，或将在未来投入量产。

来自虹星科技

在成本控制上，虹星科技采用前沿的计算+成像的人工智能框架，同时在硬件和算法上做整体优化，致力做出售价万元以内的商用远距离虹膜识别方案。现阶段，虹星科技对外提供的产品主要包括：标准版设备S200、旗舰版设备S200P、闸机S200G、二次开发模组S200M。目前产品标准版设备售价在万元左右，旗舰版产品售价高于万元，闸机只需在传统闸机上略加改造即可，可以适用于机场、地铁、高铁和边检等人流密度高，安全性要求高的公共场所。

但无论是何种生物识别，本身都属于模糊识别，即只能判断“有多像”，而无法确定“一定是”，即使在实验环境下可达到非常高的识别率，但在复杂的实际环境中，单一技术仍存在一定局限性，只有结合多种生物识别技术，才能实现身份识别的安全验证。

因此，虹星科技实际落地的的远距离虹膜识别产品，也是集虹膜识别、人脸识别、活体检测于一体的多模态识别产品，以远距离虹膜识别为主，人脸识别为辅。值得一提的是，虹星科技掌握的长距离虹膜识别技术，与人脸识别的工作距离处于重合区域，这意味着虹膜、人脸识别可同步进行，识别效果将叠加比对，精准度远超单一的虹膜、人脸同类识别产品。

未来应用：生活方式的全面颠覆

毋庸置疑，未来应用虹膜识别的产品将随处可见，小到街头安置的智能机，大到国家的居民身份证，都离不开这项技术。目前包括美国、欧洲、日本等在内的很多发达国家，尤其是国土安全、反恐防暴、社会安全等高安全需求场景，虹膜识别其实早已广泛使用。尤其在虹星科技突破应用距离限制后，虹膜识别在改造人类未来生活方式上将大有可为。

对国人而言，第三代居民身份证或将是我们迎来虹膜识别浪潮的先机。据报道，政府目前已在研究相关政策的下发，今后人们在办理身份证时，很有可能除了照片信息，也会将个人虹膜信息添加进去。

事实上，印度身份证管理局(UIDAI)早在2010年9月开启的AADHAR身份识别项目，就融入了虹膜识别技术为11亿人提供12位的身份证明编号，编号可与个人手机号及银行账户绑定，公民通过互联网进入数据库进行身份识别和手机实时验证，同时享受医疗、社保、培训、电信等服务。该项目已覆盖印度90%以上的人口，是世界上最大的生物识别数据项目。

印度办理身份证采集虹膜

在交通出行领域上，虹膜识别将全方位打破传统安检手段的桎梏。无论是机场、车站或是港口，都需要在应对庞大的客流的同时保障旅客的安全，现有的人工核查方式饱受诟病，旅客大规模滞留事件也层出不穷。而引入虹膜识别系统后，乘客的票务信息与证件信息都可与自身虹膜实现绑定，目光一扫轻松过关，短时间便可实现大批次通关，出行再也不用担忧延误卡关的状况。

在工作居住方面上，安全管理将上升到一个前所未有的全新层级。诸如办公楼宇、校园片区、住宅小区等门禁要求较严格的区域，利用虹膜识别进行出入人员管理，可保障白名单人员无证通行，并对未登记者或黑名单人员实时预警。除此之外，虹膜识别还可根据个人身份实行权限分配，管控档案室、实验室、会议室等重要区域的机密安全，学校考试中还能杜绝替考等作弊现象。

门禁应用虹膜识别

在公共安全事务上，虹膜识别将令罪犯或潜在危险分子无处遁形。公安司法机关依托公安部门嫌犯采集/识别一体化系统、监狱虹膜门禁管理系统等，对外在关卡、检查站、人流聚集地等场所实行身份排查和电子追捕，对内在看守所、监狱、矫正中心等区域实行人员监管和出入管控。而在如火灾、地震等自然灾害或其他突发事件发生时，虹膜识别也可以帮助救援人员快速疏散人群，并第一时间对伤难者进行身份确认，避免事态扩大化，做到信息的及时通报与反馈。

在金融支付领域上，虹膜识别势将引领金融支付方式的全新变革。在中东部分地区，已有银行推出了ATM虹膜取款功能，配置虹膜识别模块的ATM机将扫描用户虹膜来进行身份认证交易。可以预想到，今后将实现真正的“无人银行”，人们只需要一双眼睛，就能轻松完成过去需要人工柜台才能完成的繁琐操作，进一步降低金融机构运营成本和客户办理业务的时间成本。

在移动端支付领域，随着搭载虹膜识别系统的手机大批推向市场，届时不必再依附指纹按压和密码输入，只需要给手机摄像头一个“深情款款”的眼神，就能开启一段支付的全新支付体验。

虹膜识别手机

虹膜识别目前已广泛应用于安防、边检、公安司法、反恐维稳、机器人、金融、互联网、零售、房地产等行业，为其提供精准智能识别及大规模视觉数据采集、大规模身份信息管理等整套解决方案。

回溯国内的虹膜识别发展道路，是中科院自动化研究所开启了自主研究从无到有的崭新局面，并在计算机视觉与模式识别上辛勤耕耘近20年。未来虹膜识别领域将开创出怎样的新天地，我们翘首以盼。

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文章：自动化所虹星科技

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编辑：鲁宁、欧梨成

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