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windows 10為什么不采用 “最好的生物識(shí)別技術(shù)”?

時(shí)間:2015-09-10 09:09:25 來(lái)源:深圳市智慧安防行業(yè)協(xié)會(huì) 作者:雷鋒網(wǎng)

　　在尼古拉斯·凱奇還沒(méi)過(guò)氣的時(shí)代，他和同樣還未過(guò)氣的約翰·特拉沃塔演過(guò)一部經(jīng)典的電影，《變臉Face/Off》。這部罪案電影的導(dǎo)演是當(dāng)時(shí)在好萊塢蓄勢(shì)待發(fā)的吳宇森。影片中警察和罪犯互換臉，因而引發(fā)了一連串故事。
　　


　　現(xiàn)實(shí)社會(huì)中，人與人倒是不可能這么容易實(shí)現(xiàn)換臉，不過(guò)在整容技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天，一個(gè)人的容貌確實(shí)不太可靠。
　　
　　Windows hello是微軟推出 Windows 10時(shí)采用的一種生物特征授權(quán)方式，讓你能通過(guò)識(shí)別生物特征訪問(wèn)你的windows 10設(shè)備。據(jù)微軟介紹，進(jìn)行身份驗(yàn)證的方式有三種，指紋識(shí)別、面部識(shí)別、虹膜識(shí)別。其中的面部識(shí)別是Windows Hello的重點(diǎn)項(xiàng)目。微軟稱，在其內(nèi)部測(cè)試中，Windows hello對(duì)于人臉的錯(cuò)誤識(shí)別率僅為十萬(wàn)分之一（0.01%），拒絕識(shí)別率為2% - 4%。
　　
　　（Windows Hello 的人臉識(shí)別）
　　
　　最近，這一功能受到了考驗(yàn)。報(bào)紙《The Australian》邀請(qǐng)了六對(duì)來(lái)自墨爾本和悉尼的雙胞胎（五對(duì)女性和一對(duì)男性）來(lái)進(jìn)行測(cè)試，看Windows hello能否正確識(shí)別他們。在使用Windows hello進(jìn)行人臉注冊(cè)和識(shí)別的過(guò)程中，前五對(duì)雙胞胎均成功通過(guò)，但有一對(duì)雙胞胎在注冊(cè)了一人后，兩人都無(wú)法登陸。無(wú)法登陸的那對(duì)雙胞胎分別叫Isabelle和Natasha，她們的照片如下。
　　
　　人臉識(shí)別，聽上去似乎比千篇一律的密碼可靠，但是掌握著極高技術(shù)的微軟windows hello居然在6對(duì)雙胞胎中認(rèn)錯(cuò)了1對(duì)，錯(cuò)誤率為16%。
　　
　　人臉識(shí)別錯(cuò)誤率這么高，為什么依然受歡迎？
　　
　　實(shí)際上，人臉識(shí)別技術(shù)達(dá)到的最高精度97.25%，是由Facebook在2015年剛剛創(chuàng)造的。這個(gè)精度大約只相當(dāng)于人通過(guò)肉眼識(shí)別的水平。人臉識(shí)別如此受歡迎，主要是因?yàn)楹?jiǎn)單好用。不像指紋需要專門的采集器，虹膜需要紅外攝像頭，電腦和手機(jī)必備的普通攝像頭就可以輕松滿足人臉識(shí)別的硬件要求。
　　
　　生物認(rèn)證的匹配過(guò)程分為合作式、非合作式兩種。大部分生物認(rèn)證系統(tǒng)需要人主動(dòng)配合，比如一個(gè)人有意且自愿地按壓手指。然而，指紋的主動(dòng)配合度還不夠。當(dāng)一個(gè)人熟睡時(shí)，別人可以趁機(jī)將他的手指放在指紋識(shí)別器上，輕松解鎖手機(jī)，進(jìn)行支付。
　　
　　（人臉識(shí)別）
　　
　　人臉識(shí)別也是如此，甚至不需要接觸，就可以通過(guò)隱蔽攝像頭或趁人熟睡時(shí)拍下照片，進(jìn)入個(gè)人賬戶。不過(guò)，正因?yàn)槿四樧R(shí)別可以秘密采集數(shù)據(jù)，在當(dāng)事人未知的情況下，輕松獲取他的臉形，判斷他的身份。因此，人臉識(shí)別更適用于鎖定犯罪嫌疑人，只需一個(gè)普通攝像頭。
　　
　　不足的是，人臉?lè)浅Ｈ菀讉窝b，比如中亞地區(qū)的人受宗教文化背景影響，女性用黑紗遮住臉，男性留有大胡子，幾乎只有眼睛可見。人臉識(shí)別三種主流算法之一的特征臉型，目前已被證明不能像人眼一樣排除偽裝的影響，這意味著，位置、姿勢(shì)、表情、臉部毛發(fā)或眼鏡，都會(huì)影響人臉識(shí)別的精度。
　　
　　因此，人臉識(shí)別的過(guò)程往往還需要加入其他生物特征，進(jìn)行多模態(tài)識(shí)別以提高安全性、準(zhǔn)確性。雖然存在著諸多缺陷，但是面部本身的大面積、識(shí)別過(guò)程的秘密性，也成為了人臉識(shí)別的“獨(dú)門絕技”。
　　
　　精確度最高的虹膜識(shí)別，為什么還沒(méi)有廣泛應(yīng)用？
　　
　　在各種不同的生物特征中，虹膜是最健壯、最持久的。一種生物特征能否被用作生物識(shí)別，由健壯性和獨(dú)特性兩個(gè)因素決定。健壯性與這種特征的持久、穩(wěn)定有關(guān)，獨(dú)特性決定了這種特征的差異性是否大到能夠被測(cè)量出來(lái)。健壯性和獨(dú)特性決定了生物特征的準(zhǔn)確性。
　　
　　在正常健康情況下，虹膜從出生6個(gè)月直到死亡都保持不變。
　　
　　虹膜的紋理具有極高的復(fù)雜多樣性，屬于表現(xiàn)因素，在胚胎發(fā)育的早期形成，與基因沒(méi)有依賴關(guān)系。表現(xiàn)因素使某種生物特性在人群中呈現(xiàn)出更大的差異。因此，即使是同卵雙胞胎，甚至是一個(gè)人的左右眼，虹膜圖像也完全不同。
　　
　　從技術(shù)上說(shuō)，虹膜識(shí)別是一流的、最精確的。優(yōu)秀的虹膜識(shí)別技術(shù)商，能夠?qū)㈠e(cuò)誤率（FAR）控制在500萬(wàn)分之一（0.00002%），幾乎杜絕了出錯(cuò)的可能性。虹膜識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的最大障礙，是眼盲而不能注冊(cè)。
　　
　　虹膜識(shí)別是一項(xiàng)前衛(wèi)的科學(xué)研究。算法、硬件、圖像的三重高成本，使得虹膜識(shí)別技術(shù)主要滿足行業(yè)需求，難以覆蓋消費(fèi)領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)擁有自主研發(fā)算法的虹膜識(shí)別技術(shù)商的成熟發(fā)展，一些技術(shù)商希望加深對(duì)于產(chǎn)品形態(tài)、交互設(shè)計(jì)、用戶體驗(yàn)、增值模式的深層次理解，把握未來(lái)市場(chǎng)趨勢(shì)，也開始做消費(fèi)類虹膜識(shí)別產(chǎn)品。
　　
　　虹膜的小尺寸給遠(yuǎn)距離掃描帶來(lái)了一定困難。
　　
　　不過(guò)，在小于30厘米的近距離范圍內(nèi)，虹膜依然有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。虹膜識(shí)別是一種高效的技術(shù)，訓(xùn)練用戶所需的時(shí)間不超過(guò)5秒鐘，時(shí)間主要花在用戶將他/她的眼睛對(duì)準(zhǔn)一面小鏡子。一旦圖像被采集和處理之后，實(shí)際的計(jì)算機(jī)匹配處理是非常快速的，時(shí)間在毫秒量級(jí)。
　　
　　在精確度、高效性、適應(yīng)性三方面都非常出色的虹膜識(shí)別，如果能夠突破遠(yuǎn)距離掃描這一限制，完全可以解決人臉易偽裝的問(wèn)題，成為“最好的生物識(shí)別技術(shù)”。
　　
　　任何一種生物認(rèn)證方式，無(wú)論是指紋、掌形、語(yǔ)音，還是人臉、虹膜，都有著各自的優(yōu)劣和不同的應(yīng)用場(chǎng)景。指紋最廣泛，成本低，很容易與手機(jī)集成；人臉最方便，普通攝像頭，在人流密集的出入口鑒別嫌疑人；虹膜最安全，500萬(wàn)分之一的錯(cuò)誤率，適用于近距離的支付與信息安全。
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