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首届生物识别技术创新应用论坛在深圳举行
2016-07-01   来源:智慧城市    点击:74

生物识别技术具有广泛的应用前景,也必将为智慧城市建设提供强大的技术支撑。


       由中国生物识别科技创新产业联盟主办,深圳市安全防范行业协会、深圳市智慧城市产业协会、中国公共安全杂志社协办,深圳市威富安防有限公司承办的“2014首届生物识别技术创新应用论坛暨中国生物识别科技创新产业联盟理事会会议”于11月24日在深圳举行。深圳市政协副主席张效民、中国安全防范产品行业协会负责人张忠孝、深圳市安全防范行业协会会长杨金才、中国生物识别科技创新产业联盟主席张少林、南京邮电大学教授李晓飞、公安部第三研究所副处长齐力、中国科学院重庆分院所长助理匡金竣、武汉大学教授雷玉堂出席会议并作精彩演讲。来自全国各地一百多家安防监控摄像机、门禁产品厂商、楼宇对讲产品厂商、人脸识别产品应用商及系统集成商参加了会议。同时,中国生物识别科技创新产业联盟第一届理事会一次会议召开,联盟主席张少林作工作报告并为联盟常务理事单位颁发了牌匾和证书。



深圳市政协副主席张效民、中国安全防范产品行业协会负责人张忠孝、本社社长杨金才出席论坛


       生物特征识别被评为“21 世纪十大高科技之一”。比尔·盖茨曾做过这样的断言:生物识别技术即利用人的生理特征例如指纹、虹膜等来识别个人的身份,将成为未来几年 IT 产业的重要革新。生物特征识别技术将在未来提供解决方案方面占据重要的地位。指纹识别技术是目前集安全性和可实现性最具性价比的生物识别解决方案。目前市场上,人脸、虹膜、指纹识别技术在智能监控、门禁、考勤等等领域逐渐被大众所接受。可以这样预言,未来随着消费者认知度的不断提高,生物识别技术的应用更加广泛。
 


生物识别技术具有广泛的应用前景,也必将为智慧城市建设提供强大的技术支撑。大至国家安全、社会安全、金融安全、国防安全,商务安全、电商安全的保障;小至企业安全、家庭安全、个人生命、财产安全保障,生物识别技术均可大展身手。生物识别技术的发展和与智慧城市建设的结合,也将为亿万人民的生活带来巨大福祉。
 
生物识别技术与智慧城市建设相互促进

       深圳市政协副主席张效民认为,生物识别技术是指以现代电子和传感技术、网络信息科技、大数据、云计算技术为依托,依据生物的生理、行为特征进行身份识别的现代科技。主要是指通过人类生理特征进行身份认证的技术。人类的生物、生理学特征通常具有唯一性、可测量或可自动识别、验证、遗传性或终身不变等特点,因此生物识别认证技术较传统认证技术存在较大的优势。

       应用生物识别技术开展身份识别的准确性是前所未有的。从技术路线来看,生物识别系统对生物特征进行取样,提取其唯一的特征并且转化成数字代码,并进一步将这些代码组成特征模板,由微处理器与预存模板进行比对,而确定接收或者拒绝,从而发挥识别作用。生物识别技术还可以根据具体环境中传感器的记录,提取行为人的生物生理特征进行数字化比对追踪,从而识别出具体的目标及其行为路线。由此看来,生物识别技术的基本点在于:一、人的生理特征库建设,这是国家的责任。现在第三代身份证已经发放,今后还可能有包含具体生命个体更广泛生理信息的身份证出现,为人的生理特征的比对提供了最为基本条件,使用者具备一定条件后即可使用;二是对于行为人的行为进行获取,这需要现代传感技术的支持,我们的安防产业、物联网技术完全可以解决此问题;但是对于具体行为人生理特征的获取的精度需要进一步提高;三是对于行为人生理特征进行数字化、模块化;四是比对确认。

       当前,在智能产业的发展中,已经研发出许多生物识别技术,如指纹识别、手掌几何学识别、虹膜识别、视网膜识别、面部识别、签名识别、声音识别等等。今后随着科技的发展,还必将出现精度更高、种类更为丰富的生物识别技术。

       生物识别技术具有广泛的应用前景,也必将为智慧城市建设提供强大的技术支撑。大至国家安全、社会安全、金融安全、国防安全,商务安全、电商安全的保障;小至企业安全、家庭安全、个人生命、财产安全保障,生物识别技术均可大展身手。这就为我们从事生物识别技术研发和智慧产业的发展提供了极其广阔的需求和市场空间。生物识别技术的发展和与智慧城市建设的结合,也将为亿万人民的生活带来巨大福祉。同时,相关产业也能够在这种发展中向更高的目标冲刺。现在有材料说,生物识别技术产业在2010年的时候,已经达到了70亿美元的规模。三年过去了,现在肯定不是这个规模了。相信在不远的将来,深圳的生物识别技术产业与智慧城市建设相互促进,共同发展,各取所需,一定能够做得更大更强,发挥更好的引领作用。


 
为联盟会员企业授牌

 
人脸仿生识别技术是基于高维空间几何分析与形象思维的理论,是我国在信息科学、神经网络、模式识别、人工智能等方面,具有系统性和原创性的优异成果。从根本上解决了困扰智慧城市建设的诸多难题,同时也一举打破了国外多年的垄断局面,垫定了我国在生物识别领域的国际领先地位。
 

超越传统人脸识别技术:高维形象几何仿生信息科学

       中国生物识别科技创新产业联盟主席张少林说,智慧城市无疑是当今中国最热门最前沿的词汇和话题之一。 智慧城市有三大支柱体系:智能监控预防体系、应急联动响应体系、事件跟踪追责体系。智能监控预防体系的核心在于“预防”二字,通俗的说就是“变被动安防为主动安防”。因此智能主动安防视频分析是该体系的核心系统,也是整个智慧平安城市的核心系统,而智能主动安防视频分析系统的核心是生物识别技术。

       “高维形象几何仿生信息科学”是生物识别领域中一种全新的理论和方法,由深圳威富集团首席科学家王守觉院士及其科研团队,潜心十余载所独创,已申请国内和国外专利。国内十三位院士签名评议为“是我国在信息科学、神经网络、模式识别、人工智能等方面,具有系统性和原创性的优异成果”。

       “高维形象几何仿生信息学”的诞生,从根本上解决了困扰智慧城市建设的诸多难题,同时也一举打破了国外多年的垄断局面,垫定了我国在生物识别领域的国际领先地位。具有三个基本特点:一是全部理论方法和计算过程都是从高维空间中几何图形概念出发 ;二是高维空间中所有子空间都利用空间中的点集来描述;三是高维空间中任何复杂的计算过程都是用许多平面几何中简单运算组合迭代而成。以“高维形象几何仿生信息学”这一科学理论为基础的超低数据量人脸识别技术,彻底超越了传统人脸识别技术。

       传统人脸识别由于受限于技术理论,很难做到低数据描述,这也直接造成了其在后续应用过程中的一系列问题,比如活体人脸数据采集环境的苛刻性加强,计算机后台运算能力要求超过实际现有水平,网络传输带宽压力无法承受等等。这些问题的存在使得传统人脸识别技术的应用范围大幅缩小,只能在某些特定场合应用。而应用人脸高维仿生模式识别技术,这些问题都将迎刃而解。

       首先,由于人脸描述的数据量极小,数据库的建立就非常容易,比如说全国13亿人的人脸数据库,如果按照以前的理解是极其庞大的一个数据量,应用困难可想而知,而高维仿生识别人脸的数据量只有不到60G,还不足一般电脑硬盘配置的六分之一。因此新技术不但可以进行大规模的比对,而且可以做到实时比对,并且即使在现有的网络条件下仍然可以进行网络传输没有任何障碍,从而彻底摆脱了由于带宽有限而带来的应用困扰。

       其次,新技术可以快速检测可疑目标,在10秒钟之内迅速将结果反馈给应用部门,从而极大提高工作效率。

       第三,可以大幅度地延长存储时间,降低成本。比如一个T的存储硬盘,用普通的人脸识别技术只能存15天左右,而应用新技术视不同的应用场景可以存三个月、半年甚至一年以上。这样对于追溯源头捕捉更多信息就非常有帮助。

       第四,应用这种新技术,将真正变被动安防为主动安防,实现帮助公安机关预防犯罪,抓捕逃犯和疑犯的目标。据估算,如果应用该技术,在现有警务人员的基础上,至少可以提高30倍以上的警力。

       人脸仿生识别技术是基于高维空间几何分析与形象思维的理论,在提取人脸特征的时候,并不是基于每一个点的精确匹配,而是将人脸分成不同区域或者局部对其特征进行计算,如果是小范围局部遮挡,比如你戴了眼镜或者口罩,那么这部分就不作为比对的内容,而是选择匹配最高的区域进行综合比对,所以几乎对比对效果不会产生太大影响。

       在环境采集方面,应用这种新技术也会相对宽松很多,这是因为其采用的是动态人脸识别。可能其中一张照片确实很难比对成功,但是在动态的过程中可以逐步将人的表情、姿态、光线等干扰信息进行排除,得到一张更准确表现你个人信息的照片,从而提升比对的成功率。

       人脸识别技术的应用十分广阔,可以用在公安、武警、军队、司法、银行、商场、超市、医院、小区、住宅、酒店、地铁、车站、机场、边检、仓库、场馆、厂矿、电站、油站等各个安防领域,所以人脸识别技术的突破具有十分重要的意义。
 
 

步态识别在智能视频中的应用,比面像识别更具优势,尤其它有远距离识别和不易伪装的优点,因而它比面像识别更适于智能视频监控系统。
 

步态识别技术在国内外的进展及应用

       步态识别是一种新兴的生物特征识别技术,它是通过人们走路的步态进行身份识别,与其他的生物特征识别技术相比,步态识别具有非接触、远距离和不容易伪装等优点,因而它比面像识别更适于智能视频监控系统。

       雷玉堂教授认为,由步态识别与面像识别的比较可以看出,步态识别在智能视频中的应用,比面像识别更具优势,尤其它有远距离识别和不易伪装的优点。如在金融各网点的视频监控系统,若安装了步态识别的智能化功能,虽然抡劫犯戴着面具,可是他们的步态却已录入系统中。因此,步态识别最适用于安装在银行、珠宝店与博物馆的智能视频监控系统中,可专门对付那些戴着面具的抢劫犯。

       此外,在机场、火车站、汽车站、轮船码头及城市各交通要道出入口,如安装了有步态识别的智能视频监控系统,所有的通辑逃犯就难逃法网。

       多年来,技术人员基于每一个人都有其独特的走路方式,一直在开发一套电脑系统,可以分析闭路电视中拍摄到的罪犯的运动方式。如瑞典警方成功应用此系统识别出了一个银行抢劫犯。此外,2003年,瑞典警方调查刺杀瑞典外交部长安娜·林德的凶手时,让专家们来检查嫌疑犯米亚伊洛·米亚伊洛维奇的走路方式。结果他们的努力没有白费,米亚伊洛维奇被证实就是凶手。

       在911与英国爆炸案后,英国科学家得到了国防部支持,来开展“自动步态识别”技术的研究。警察和法庭将借助此技术比较嫌犯的走路姿势和闭路电视捕捉到的影像,从而找出犯罪元凶。芬兰科学家最近发明了一种用于手机和笔记本电脑等贵重便携式电子产品的防盗装置。该装置能记住主人的行走姿势,一旦发现使用者的步态与原来的不同,防盗装置将会要求使用者输入密码,若密码再发生错误,机器将自动关闭。研究人员指出,与常见的密码验证和传统的生物验证方式相比较,这种防盗装置使防盗工作变得更加简单。装有防盗装置的机器可以在工作的同时,自动识别使用者的身份,而不需要使用者的参与。

       最早利用步态进行识别行人的方法是由Niyogi与Adelson提出的。Cunado等将步态建模为关联的钟摆,并采用Hough变换从倾斜角信号中获取步态特征。Wang等提出的一种简单有效的自动步态识别算法,采用PCA降维以便获取步态特征。

       Lam等提出了基于静态侧影模板和动态侧影轮廓模板融合的方法,实验证明该方法在室内和室外场合下都有较好的性能。Kim等提出了基于步长参数和多层结构提取的步态识别方法,以便直接有效地分析步态特征。

       近年来,国内外对于步态识别的研究已经取得了不少成果。Han Ju等将一个步态序列中所有轮廓图的平均值称为步态能量图进行特征提取,研究表明该方法对低质量的步态轮廓图具有较强的适应性。Guo Baofeng等提出了基于互信息子集选择的步态识别。采用互信息技术,用Bayes错误分类的方法评估两个任意变量的统计独立特性来进行身份识别。王犇等提出了一种基于加速度特征点提取的步态身份认证方法。使用基于小波变换的方法提取步态加速度特征点,并使用动态时间规整算法,对提取出的特征点序列进行匹配等。

       目前在国内,清华大学等重点大学与科研院所,均在进行步态识别的研究,有关的研究论文逐年增多。但领先的还是中科院自动化所生物特征技术重点实验室,在步态识别的软件算法上,已有初步成果。相信不久,经研究者们不断地探索与实践,步态识别技术商业应用产品定会脱颖而出。
 
 

指纹是人体固有的客观存在的生物特征。其特点是无法仿制,终身不变,因此应用非常广泛。涉足门禁和计算机桌面登录,包括认证及证卡管理,卡片打印及个人化服务、访客管理系统、安全政府ID、动物ID识别技术以及工业及物流的应用。
 

指纹识别技术 构筑安全屏障

       说起指纹谁都不感陌生,指纹是指手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。每个人的指纹纹路在图案、断点和交叉点上各不相同,从理论上讲,全世界没有完全相同的两枚指纹纹路,所以说指纹是唯一的,并且终生不变。

       指纹是人体固有的客观存在的生物特征。其特点:人各有异,绝无重复,不会丢失,无法仿制,终身不变,因此,应用非常广泛,涉足门禁和计算机桌面登录,包括认证及证卡管理,卡片打印及个人化服务、访客管理系统、安全政府ID、动物ID识别技术以及工业及物流的应用。

       个人身份的确认和权限的认定是人们日常生活中的一个非常重要的环节,尤其是随着网络化时代的来临,人们对于安全的要求越来越高,只好有求于密码的保障了,但是越来越繁琐的密码设置,也已成为摆在人们面前的一大心病。车到山前必有路。从60年代起,新兴的电子计算机技术进入指纹技术领域,到70年代,技术先进的国家已利用计算机管理指纹,我国从80年代初开始研究和引进计算机指纹自动化管理技术。当今指纹技术已逐步被人们重视起来,并逐步开展其应用工作。在犯罪案件的侦破和罪犯的认定方面,指纹已被全世界的司法界公推为“物证之首”,也是世界各国侦查部门和认定犯罪人的最直接、最快捷的途径。

       利用生物特征或行为特征对个人进行身份识别,这些身体特征包括指纹、虹膜、掌纹、面相、声音、视网膜和DNA等人体的生理特征以及签名的动作,行走的步态,击打键盘的力度等行为特征。之所以能够作为个人身份鉴别的物证,是因为它们具有人人都有的普遍性,每人不同的唯一性以及不随年龄而变化的稳定性,渐渐地指纹,虹膜等生物特征识别开始悄悄取代人们手中的信用卡或密码,并且已经开始在机场、银行以及各种电子设备上进行实际应用。

       中国生物识别以指纹识别为代表,它的商业化应用发轫于上世纪90年代初,而关于自动指纹识别系统(AFIS)的理论研究更早就开始了——70年代末80年代初有些研究机构就已经开始这方面的工作。除指纹识别之外的其他生物识别分支技术,如虹膜、掌形、面像、语音、静脉等,他们在中国的商业化示范和应用始于90年代末。就目前而言,生物识别分支之一的指纹识别已经进入产业发展的爆发期,其触角已经涉及到了办公考勤、安防门禁、信息安全、银行身份识别等诸多领域,而目前非常火爆的指纹U盘、指纹手机和指纹笔记本,更是将指纹识别技术的应用推向了又一个高潮。可以说指纹识别技术已经在大部分富有市场前景的领域内留下了深刻的烙印。


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