一道紅光閃過,阿湯哥完成了用虹膜解鎖拯救世界的緊急任務。如今,電影《碟中諜》的劇情成為現(xiàn)實,中國航天科工集團公司二院203所打造出新一代“刷眼”利器——遠距離虹膜識別一體機,掃一眼即能識別出人的真實身份。
記者19日從該所獲悉,項目已申請12項發(fā)明專利,1項實用新型專利。203所負責人表示,正在逐步推出門禁、考勤、電子商務、個人金融等虹膜系列產(chǎn)品,爭取更大的市場突破。
虹膜是王道
密碼已成為人們日常生活中不可或缺的部分。然而各種各樣的密碼不僅難記,還容易泄露。而虹膜的穩(wěn)定性好,且難以偽造,是目前準確度僅次于DNA的生物特征識別手段。
國外已有較為成熟的虹膜識別技術。反觀國內,長期以來投入不足、技術創(chuàng)新力度不夠,在關鍵技術、設備性能指標和質量可靠性等方面與國外同類產(chǎn)品相比存在明顯差距。
由此,203所自主研發(fā)出虹膜注冊/識別軟件平臺及虹膜數(shù)據(jù)庫綜合管理平臺。團隊負責人郭慧杰稱,兼顧了用戶體驗和可移植性,可以方便地集成到其他大型安防系統(tǒng)。
其中,虹膜識別的準確度是研究難點,如果算法稍有偏差,精度將受到影響。研究團隊通過查閱國外大量文件,對先進算法進行理解、仿真。為了能全身心投入,他們往往利用下班時間,在安靜的辦公室里埋頭苦算。
郭慧杰說,虹膜識別易受到眼皮、睫毛、光斑等遮擋干擾,因此要對多個參數(shù)反復調試,“有時候做夢都會夢見還在緊張地驗算?!彼f。
增強抗干擾
項目組采集大量數(shù)據(jù),詳細研究不同光照條件下虹膜成像的特點。通過硬件抑制雜光干擾,對紅外光源進行優(yōu)化設計,使紅外光源分布、發(fā)光強度和發(fā)光頻率更加合理。
郭慧杰舉例說,虹膜下半部分遮擋比較少,就需要分配更多光源,使成像更加清晰,并且選擇參數(shù)更加合適的濾光片濾掉大部分雜光,只接受可用光源。
此外還要用軟件去噪,突出增強“感興趣”的眼睛區(qū)域,抑制噪點,缺失信息用圖像復原技術進行補償,同時進行模糊邊緣細節(jié)擬合。
為收集數(shù)據(jù),團隊需要“追著太陽跑”。“做產(chǎn)品,必須要走出去,要注重用戶體驗度,不能悶在實驗室里,僅僅關注技術指標的實現(xiàn)?!惫劢苷f。
經(jīng)過反復試驗,團隊設計出了景深較大的紅外光學成像系統(tǒng),采用最適宜人眼虹膜紋理成像的紅外波段光源成像,并設計均勻分布且功率可調的自適應紅外光源陣列,同時嵌入防抖動處理模塊、人體移動探測模塊和雜光過濾模塊,結合輔助定位等技術來提高系統(tǒng)運行的高效性。
揪出造假者
軟件方面,團隊利用超分辨率技術和圖像增強技術大大提高了圖像質量,通過語音提示或者視頻實時顯示的方式增強人機交互的友好性,對采集到的虹膜序列圖像進行虹膜分類判別,降低虹膜特征識別錯誤匹配的風險,從而增強系統(tǒng)的可靠性。
據(jù)介紹,這款儀器可以通過瞳孔隨光線的大小變化,檢測出被測試的是活體還是死體,是真人還是照片,直接“揪出”身份造假者。據(jù)測定,虹膜識別距離可達1米,識別時間小于1秒,誤識率低于千萬分之一,性能指標達到國際先進水平。
郭慧杰稱,還對虹膜的紋理特征進行提取,如溝壑、線斑、回溝、線體、肌肉組織放射狀紋理等,不斷優(yōu)化算法,針對特例進行改進。他希望這款國產(chǎn)儀器能在“刷眼時代”發(fā)揮作用。