生物識(shí)別步入“黃金時(shí)代”
來源：中國科學(xué)報(bào) 2014-5-20 王靜
生物特征識(shí)別技術(shù)已成為信息技術(shù)的新興產(chǎn)業(yè)。2011年國際市場(chǎng)銷售額達(dá)50億美元，預(yù)計(jì)2015年將超過100億美元。
生物識(shí)別技術(shù)在許多行業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用，當(dāng)前已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金時(shí)代。
門禁系統(tǒng)采用的人臉識(shí)別方式，蘋果iPhone5S可在home鍵設(shè)置指紋識(shí)別，支付寶可采用手勢(shì)語言對(duì)賬號(hào)進(jìn)行管理……這些都是生物識(shí)別技術(shù)給我們提供的現(xiàn)代化生活方式。
而對(duì)于生物識(shí)別技術(shù)發(fā)展的未來，清華大學(xué)教授蘇光大在近日由中科院自動(dòng)化所舉行的生物識(shí)別產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟沙龍上作出了如此判斷：“生物識(shí)別技術(shù)在許多行業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用，當(dāng)前已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金時(shí)代。”
應(yīng)用提速
“生物識(shí)別賦予計(jì)算機(jī)自動(dòng)探測(cè)、捕獲、處理、分析、識(shí)別數(shù)字化生物特征信號(hào)的高級(jí)智能，即‘能看會(huì)聽’。”中科院自動(dòng)化所模式識(shí)別國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員孫哲南對(duì)記者說。
據(jù)孫哲南介紹，生物識(shí)別圖像包含點(diǎn)、線、區(qū)域、紋理等，類型多樣，類別繁多。同時(shí)，其統(tǒng)計(jì)和結(jié)構(gòu)信息、局部和全局信息十分豐富，對(duì)于微妙的差異，能夠以圖像、視頻、語音等各種信號(hào)形式進(jìn)行體現(xiàn)和描述，因而是一個(gè)典型而又復(fù)雜的模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺、認(rèn)知和神經(jīng)計(jì)算問題。
回顧人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展歷程，蘇光大認(rèn)為可以將其劃分為4個(gè)發(fā)展階段。
20世紀(jì)60年代是生物識(shí)別技術(shù)的萌芽階段，以1965年研究人員設(shè)計(jì)的人臉識(shí)別系統(tǒng)為代表，開啟了生物識(shí)別技術(shù)的新時(shí)代；1991年，美國麻省理工學(xué)院的研究人員提出了特征臉人臉識(shí)別的理論和方法，標(biāo)志著人臉識(shí)別技術(shù)作為一個(gè)新興學(xué)科正式起步；2001年，美國“9•11”事件發(fā)生后，世界各國意識(shí)到人臉識(shí)別技術(shù)的重要價(jià)值，投入大量資金進(jìn)行研發(fā)；2008年，人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于北京奧運(yùn)會(huì)，標(biāo)志著人臉識(shí)進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段。
據(jù)了解，我國有關(guān)部門建立的人臉識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，到2008年時(shí)已達(dá)到千萬人，2011年提升到上億人，2013年，有關(guān)部門已著手建立基于三維的目標(biāo)人臉識(shí)別系統(tǒng)。
此外，蘇光大透露，目前公安部已將人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于戶籍查重，人臉識(shí)別也已逐步應(yīng)用于視頻圖像偵察，且效果明顯。比如，某市對(duì)全市612.3812萬張二代身份證上的人臉圖像進(jìn)行人臉識(shí)別，共查出了1.2314萬對(duì)重復(fù)戶口，并查出8名網(wǎng)上逃犯。
前景廣闊
孫哲南指出，生物識(shí)別技術(shù)既是模式識(shí)別等學(xué)科領(lǐng)域的前沿方向，也是保障國家和公共安全的戰(zhàn)略高技術(shù)，同時(shí)，還是電子信息產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。
“生物特征識(shí)別技術(shù)和產(chǎn)品在邊檢通關(guān)、居民證照、公安司法、金融證券、電子商務(wù)、社保福利、信息網(wǎng)絡(luò)等公共安全領(lǐng)域以及門禁、考勤、學(xué)校、醫(yī)院、場(chǎng)館、超市等民用領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，成為信息技術(shù)的新興產(chǎn)業(yè)。2011年國際市場(chǎng)銷售額達(dá)50億美元，預(yù)計(jì)2015年將超過100億美元。”孫哲南告訴記者。
生物識(shí)別技術(shù)的市場(chǎng)前景，也吸引了企業(yè)的關(guān)注，北京海鑫科金高科技股份公司副總裁朱國平就是淘金者之一。據(jù)朱國平介紹，北京海鑫科金擁有多種生物特征識(shí)別技術(shù)，包括掌紋、人臉、DNA、足跡、筆跡識(shí)別等，并建有博士后工作站和院士工作站。
據(jù)朱國平介紹，該公司先后承擔(dān)了全國公安機(jī)關(guān)DNA數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)、全國公安機(jī)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)信息管理系統(tǒng)、全國打擊拐賣兒童DNA比對(duì)系統(tǒng)等項(xiàng)目。
蘇光大在參加上述活動(dòng)的發(fā)言中也表示：“生物識(shí)別技術(shù)的蛋糕很大，只是需要進(jìn)一步拓展。”
據(jù)了解，目前國內(nèi)已有幾十家企業(yè)在進(jìn)行市場(chǎng)深度開發(fā)，并成立了生物識(shí)別產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。
新的挑戰(zhàn)
據(jù)蘇光大介紹，現(xiàn)在多數(shù)人臉識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的人臉圖像檢測(cè)速率為90幅/秒，當(dāng)人臉在水平±45°之間變化的時(shí)候，可通過多部攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)并行人臉檢測(cè)與識(shí)別，達(dá)到了接近水平±15°之間變化的高識(shí)別率。同時(shí)，還具備應(yīng)用于手機(jī)的無線人臉識(shí)別和眼鏡摘除識(shí)別功能。
這并沒有達(dá)到蘇光大的滿意程度。據(jù)了解，目前，蘇光大正帶領(lǐng)著一個(gè)20余人的團(tuán)隊(duì)，對(duì)生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行新的攻關(guān)。
蘇光大表示，中國有海量視頻監(jiān)控設(shè)備，如何在視頻中快速捕捉有效人臉并確定其身份，是未來智慧城市發(fā)展的趨勢(shì)，這會(huì)帶來大量的比對(duì)任務(wù)。因此，超分辨率超高速人臉重建和識(shí)別意義重大。
“希望通過我們的努力，再解答一道難題——實(shí)現(xiàn)超分辨率高速人臉重建和識(shí)別。”蘇光大說。
