步態(tài)識(shí)別和虹膜識(shí)別兩種技術(shù)到底誰(shuí)更酷？

　　這兩天小編看到了一篇叫《指紋識(shí)別什么弱爆了全球首款虹膜識(shí)別手機(jī)亮相》的新聞，當(dāng)時(shí)我就震驚了，真是好大的口氣。小編弱弱的說(shuō)一句“全球首款”可不是隨隨便便能用的，早在這之前中國(guó)就發(fā)布過(guò)好幾款虹膜識(shí)別的手機(jī)了。而指紋識(shí)別到底是不是弱爆了，專(zhuān)門(mén)做過(guò)研究的小編同事可能更有發(fā)言權(quán)，《在當(dāng)下指紋識(shí)別真的是弱爆了嗎?》

　　無(wú)獨(dú)有偶，小編不久前看到我男神主演的電影《碟中諜5》中提到了一種叫做“步態(tài)識(shí)別”的生物識(shí)別技術(shù)，當(dāng)時(shí)就產(chǎn)生了濃厚的興趣，正好這幾天各路媒體也在大力的鼓吹步態(tài)識(shí)別是最酷的生物識(shí)別技術(shù)。那到底誰(shuí)更酷呢?于是小編便萌生了將兩者放到一起來(lái)比比的心思。

　　兩種識(shí)別方式的技術(shù)原理

　　所以我們還是先看看這兩項(xiàng)技術(shù)的基本原理。

　　虹膜識(shí)別是利用人體生理特性進(jìn)行識(shí)別的一種技術(shù)?！昂缒ぷR(shí)別技術(shù)是基于眼睛中的虹膜進(jìn)行身份識(shí)別，這類(lèi)安防設(shè)備主要應(yīng)用于有高度保密需求的場(chǎng)所。人的眼睛結(jié)構(gòu)由鞏膜、虹膜、瞳孔晶狀體、視網(wǎng)膜等部分組成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，其包含有很多相互交錯(cuò)的斑點(diǎn)、細(xì)絲、冠狀、條紋、隱窩等的細(xì)節(jié)特征。而且虹膜在胎兒發(fā)育階段形成后，在整個(gè)生命歷程中將是保持不變的(對(duì)于這句話，小編我心里存有一定疑慮，具體問(wèn)題在下文中會(huì)提及)，這些特征決定了虹膜特征的唯一性，同時(shí)也決定了身份識(shí)別的唯一性。因此，可以將眼睛的虹膜特征作為每個(gè)人的身份識(shí)別對(duì)象?！?/p>

　　這是小編在百度百科找到的虹膜識(shí)別技術(shù)的解釋。這段解釋對(duì)于虹膜識(shí)別技術(shù)講解得算是八九不離十。而對(duì)于其中的一點(diǎn)小疑慮，我會(huì)在后文中進(jìn)行解釋。不過(guò)小編還有一點(diǎn)需要補(bǔ)充，在資料搜集的過(guò)程中，小編會(huì)看到很多網(wǎng)友反饋說(shuō)，虹膜識(shí)別是通過(guò)攝像獲取圖像的，在無(wú)光或光線較暗的情況下就然并卵了。事實(shí)上，這真是一個(gè)誤會(huì)，虹膜識(shí)別雖然是使用特定的攝像器材對(duì)人的眼部進(jìn)行拍攝進(jìn)行圖像獲取，但事實(shí)上它主要是根據(jù)紅外線進(jìn)行圖像采集和定位，對(duì)于可見(jiàn)光的依賴(lài)性并不強(qiáng)。虹膜識(shí)別的圖像采集并不是簡(jiǎn)單的攝像設(shè)備，有一套特殊的系統(tǒng)，這也就是虹膜識(shí)別系統(tǒng)昂貴的主要原因。

　　接下來(lái)我們看一下步態(tài)識(shí)別，“旨在通過(guò)人們走路的姿態(tài)進(jìn)行身份識(shí)別與其他的生物識(shí)別技術(shù)相比，步態(tài)識(shí)別具有非接觸、遠(yuǎn)距離和不容易偽裝的優(yōu)點(diǎn)。在智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域，比面像識(shí)別更具優(yōu)勢(shì)?！边@段百科解釋準(zhǔn)確的表達(dá)出了步態(tài)識(shí)別的核心優(yōu)勢(shì)——就是比面部識(shí)別更精確的遠(yuǎn)距離身份識(shí)別技術(shù)。

步態(tài)識(shí)別

　　步態(tài)識(shí)別技術(shù)是基于一個(gè)“每個(gè)人擁有與他人不同的步態(tài)”的行為特征而提出的。也就是說(shuō)“每個(gè)人的步態(tài)都是唯一的”。從解剖學(xué)角度看，步態(tài)唯一性的物理基礎(chǔ)是每個(gè)人生理結(jié)構(gòu)的差異性，不同的腿骨長(zhǎng)度、肌肉強(qiáng)度、重心高度，以及運(yùn)動(dòng)神經(jīng)靈敏度，共同決定了步態(tài)的唯一性。這個(gè)唯一性的正確性，我們可以從對(duì)于熟悉的人我們聽(tīng)他的腳步聲就能進(jìn)行身份判斷的生活經(jīng)驗(yàn)大略判斷一番。

　　兩種識(shí)別方式幾項(xiàng)指標(biāo)的比較

　　做完基本的概念介紹，正式開(kāi)始進(jìn)入對(duì)比。對(duì)于生物識(shí)別技術(shù)來(lái)說(shuō)，最重要的就是準(zhǔn)確率，是不是能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地識(shí)別身份是檢驗(yàn)一項(xiàng)生物識(shí)別技術(shù)究竟是不是雞肋的重要標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)確率的比較我們從2個(gè)方面著手。

　　誤識(shí)率

　　通俗的解釋?zhuān)`識(shí)就是把別人誤認(rèn)為是這個(gè)人。關(guān)于誤認(rèn)率這一項(xiàng)，關(guān)鍵是在于這項(xiàng)技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目的唯一性和數(shù)據(jù)的可拷貝性。

　　在唯一性上，目前各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)顯示，虹膜識(shí)別和步態(tài)識(shí)別的唯一性都是有一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)依據(jù)的。但是由于這兩項(xiàng)技術(shù)在目前為止，都還沒(méi)有獲得非常大范圍的應(yīng)用，所以，兩者都沒(méi)有獲得過(guò)大量的數(shù)據(jù)樣本。一定要說(shuō)，世界上一定沒(méi)有2個(gè)人的虹膜或者步態(tài)相同，理由并不算很充分。

　　同時(shí)，據(jù)虹膜識(shí)別專(zhuān)家的描述“虹膜在不改變視力的情況下，基本不可能被改變?！保瑢?zhuān)家原本是希望用這句話來(lái)證明虹膜識(shí)別的穩(wěn)定性，但小編恰恰看到了不同的東西，也就是說(shuō)，如果有人愿意冒視力受損的風(fēng)險(xiǎn)，虹膜還是能夠被改變的咯。那么虹膜識(shí)別在金融、反恐、國(guó)防這樣的安全級(jí)別極高的場(chǎng)景下的應(yīng)用就要大打折扣了。而步態(tài)識(shí)別，很難想象，一個(gè)人和另一個(gè)人能走路的姿勢(shì)完全一樣啊。當(dāng)然步態(tài)識(shí)別也有一個(gè)如何破解有意改變步行習(xí)慣的問(wèn)題。

　　關(guān)于數(shù)據(jù)的可拷貝性，由于虹膜和步態(tài)識(shí)別都是屬于非接觸式的識(shí)別技術(shù)，因此不會(huì)像指紋識(shí)別那樣，用戶(hù)的指紋可以被拓印，然后仿制。

　　所以誤識(shí)率的對(duì)比，兩項(xiàng)技術(shù)就目前的數(shù)據(jù)來(lái)看，排除極端事件的話，表現(xiàn)都算不錯(cuò)。

　　拒識(shí)率

　　拒識(shí)指的就是，原本是某人但是識(shí)別系統(tǒng)認(rèn)不出來(lái)是你。就目前的信息來(lái)看，虹膜識(shí)別在拒識(shí)這一項(xiàng)應(yīng)該是各項(xiàng)生物識(shí)別技術(shù)里面的翹楚了。目前多方的數(shù)據(jù)顯示，虹膜識(shí)別由于是通過(guò)紅外線對(duì)我們的虹膜進(jìn)行定位，所以無(wú)論是在無(wú)光、弱光、用戶(hù)佩戴眼睛、美瞳等等環(huán)境下，虹膜識(shí)別都極少產(chǎn)生拒識(shí)的現(xiàn)象。

　　雖然最新面世的富士通虹膜手機(jī)建議在戶(hù)外強(qiáng)光下，需通過(guò)使用備選的密碼或圖形解鎖方式來(lái)解鎖手機(jī)。強(qiáng)光下虹膜難以識(shí)別的原因有二：一是強(qiáng)光下瞳孔急劇收縮，讓虹膜分割變得極為困難;二是太陽(yáng)光的近紅外部分光強(qiáng)極易讓圖像傳感器達(dá)到飽和，從而讓虹膜圖像信噪比不可控從而導(dǎo)致識(shí)別失敗。但是富士通手機(jī)強(qiáng)光下難以識(shí)別主要是其目前技術(shù)并不是很完善，其實(shí)在國(guó)內(nèi)這種強(qiáng)光環(huán)境的算法已經(jīng)得以解決，大家如果感興趣可以自行百度。

　　數(shù)據(jù)顯示，虹膜識(shí)別的錯(cuò)誤率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于指紋、人臉等。虹膜識(shí)別的錯(cuò)誤率極低，出色的虹膜識(shí)別算法可以達(dá)到120萬(wàn)分之一，甚至500萬(wàn)分之一。虹膜識(shí)別系統(tǒng)的性能算得上是非常優(yōu)異的了。但是，虹膜識(shí)別技術(shù)應(yīng)用還有一個(gè)障礙，是眼盲而不能注冊(cè)。畢竟哪項(xiàng)身份識(shí)別技術(shù)都不是萬(wàn)能的。

　　而步態(tài)識(shí)別技術(shù)在這項(xiàng)指標(biāo)上的表現(xiàn)就有點(diǎn)尷尬了。由于步態(tài)識(shí)別的判斷依據(jù)是步態(tài)信息，那么對(duì)步態(tài)而言，看不到識(shí)別對(duì)象的腿，就然并卵了。寒冷的冬季，人們穿上厚重的羽絨服，裹得跟粽子似的，根本掃描不到腿，步態(tài)識(shí)別就有點(diǎn)擺設(shè)的意思了。這感覺(jué)簡(jiǎn)直是中東歧視啊，大家都知道由于宗教信仰和氣候環(huán)境的原因，中東人幾乎常年都裹著白袍子，從頭裹到腳。面對(duì)完全被長(zhǎng)袍完全遮擋的腿，步態(tài)分析就沒(méi)轍了。

　　從上文來(lái)看，虹膜識(shí)別無(wú)論是在認(rèn)假和拒假上都表現(xiàn)很好，而步態(tài)識(shí)別在拒假上略遜一籌。

　　時(shí)間穩(wěn)定性

　　這兩項(xiàng)技術(shù)能經(jīng)得住時(shí)間的考驗(yàn)嗎?外部環(huán)境會(huì)對(duì)它造成影響嗎?顯而易見(jiàn)，一個(gè)人的步態(tài)會(huì)因?yàn)榧膊?、衰老、受傷、體重增減、著裝舒適程度等各種因素而改變，所以步態(tài)識(shí)別的時(shí)間穩(wěn)定性還有不足。

　　說(shuō)虹膜識(shí)別“虹膜在胎兒發(fā)育階段形成后，在整個(gè)生命歷程中將是保持不變的”，這是虹膜識(shí)別的擁躉者經(jīng)常用來(lái)鼓吹的。然而最新的科學(xué)研究表明，虹膜有可能并非是終身不變的。

　　科學(xué)家鮑耶爾和同在圣母大學(xué)的同事塞繆爾(SamuelFenker)使用一種先進(jìn)的商業(yè)化虹膜匹配軟件，測(cè)試了2008年至2011年間，對(duì)644個(gè)虹膜拍下的2萬(wàn)多張不同照片的差異性進(jìn)行比較。將拍攝時(shí)間間隔約1個(gè)月的照片匹配質(zhì)量，與時(shí)間間隔為1年、2年和3年的照片匹配質(zhì)量相對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)無(wú)法匹配相同虹膜的兩張照片的不同的概率——即不匹配率在3年時(shí)間里增加了153%。

　　所有的虹膜識(shí)別系統(tǒng)都有一定的誤差范圍，這是因?yàn)樵嫉暮缒D像，即人們首次參加虹膜識(shí)別計(jì)劃時(shí)創(chuàng)建的數(shù)字模板和之后用于確認(rèn)個(gè)人身份的圖像有微小的區(qū)別。如果虹膜不會(huì)老化，那么不匹配率就應(yīng)該不變。但是鮑耶爾測(cè)試的結(jié)果很清晰地顯示事實(shí)并非如此。

　　軟件將不同個(gè)體的兩個(gè)虹膜錯(cuò)誤匹配到一起的概率是200萬(wàn)分之一(即不匹配率)。鮑耶爾的結(jié)果顯示，實(shí)際情況中，一個(gè)系統(tǒng)的不匹配率在3年后可以達(dá)到200萬(wàn)分之2.5。鮑耶爾說(shuō)道，盡管一年或者兩年里，你可能不會(huì)意識(shí)到問(wèn)題的存在，但是5年或者10年之后，它就不容忽視了。

　　小編認(rèn)為，虹膜技術(shù)的研究時(shí)間并不長(zhǎng)，凡事說(shuō)得太滿(mǎn)，這種絕對(duì)性的語(yǔ)言，并不是做研究的好態(tài)度。在時(shí)間穩(wěn)定性上的表現(xiàn)，兩者都并不盡如人意，當(dāng)然，就目前的情況來(lái)看，虹膜識(shí)別相對(duì)更穩(wěn)定些。

　　檢驗(yàn)距離

　　虹膜識(shí)別是需要采集虹膜的圖像的，所以檢驗(yàn)的極限距離有多遠(yuǎn)就可想而知了，而步態(tài)識(shí)別，據(jù)說(shuō)能檢測(cè)的極限距離能達(dá)到100步。暫且不說(shuō)，這項(xiàng)數(shù)據(jù)是否屬實(shí)，但我們可以很直觀的感受出來(lái)，步態(tài)識(shí)別一定是比指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別的距離更遠(yuǎn)的。步態(tài)識(shí)別和人臉識(shí)別都屬于遠(yuǎn)距離識(shí)別范疇。遠(yuǎn)距離識(shí)別從某種意義上來(lái)說(shuō)，算是步態(tài)識(shí)別最大的優(yōu)勢(shì)了。

　　這樣的遠(yuǎn)距離識(shí)別優(yōu)勢(shì)，使得步態(tài)識(shí)別可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)的通過(guò)一些監(jiān)控設(shè)備拍攝到的畫(huà)面，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和比對(duì)。這就讓步態(tài)識(shí)別在一些公共環(huán)境的治安識(shí)別、刑偵識(shí)別等方面的應(yīng)用可以有突出表現(xiàn)。

　　綜上所述，就是小編閑來(lái)對(duì)于自己感興趣的兩種生物識(shí)別技術(shù)的一個(gè)簡(jiǎn)單比對(duì)，僅供有興趣的人一起探討。虹膜識(shí)別技術(shù)和步態(tài)識(shí)別技術(shù)都是非常優(yōu)秀的生物識(shí)別技術(shù)，指紋識(shí)別、靜脈識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等識(shí)別技術(shù)也是如此。一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明是為了讓人類(lèi)生活更方便、更安全，并不是一定要評(píng)出個(gè)誰(shuí)是最酷的，誰(shuí)又弱爆了。尺有所長(zhǎng)，寸有所短，發(fā)揮每項(xiàng)技術(shù)的長(zhǎng)處與其他技術(shù)合作彌補(bǔ)其短處，才是正理。