「確認過眼神」，判斷對的人！虹膜識別比刷臉、指紋更靠譜嗎？

萬眾矚目的2022年卡達世界盃剛剛落幕，位於卡達首都多哈的哈馬德國際機場即將再次成為全球最繁忙的交通樞紐。該機場在移民櫃檯和電子登機口部署的虹膜識別技術可以大大縮短登機時間，允許乘客在10秒內快速通過安全檢查站，同時滿足安全性、快速吞吐量和無縫旅行的體驗需求。

虹膜為什麼能夠用來確認個人身份？是如何實現的？與指紋、人臉等其他生物識別相比，虹膜識別是否更安全、又有哪些優勢呢？

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虹膜識別有啥優勢？

如果將眼睛比作一扇窗戶，虹膜則是這扇窗戶的「窗帘」。人類眼睛的外觀由鞏膜、虹膜、瞳孔等部分構成，鞏膜即眼球外圍的白色部分，瞳孔為中心黑色部分，虹膜位於鞏膜和瞳孔之間，是瞳孔和眼白之間的圓環狀薄膜，包含豐富的紋理信息。虹膜的紋理清晰可見，有很多相互交錯的斑點、細絲、冠狀、條紋、隱窩等細節特徵。

據了解，虹膜的特徵人各有異，連同卵雙胞胎也不例外。在出生18個月後，虹膜就已定型，終生不變，受外界氣候環境變化、身體變化等影響非常小，是一項非常穩定的生物特徵。這決定了虹膜特徵的獨特性，同時也決定了身份識別的唯一性。因此，人們發現，將虹膜作為密碼，具有更好的長期安全性。

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在已經較為普遍應用的指紋識別和人臉識別等生物信息識別技術中，均存在偽造、破壞等密碼失效風險，如指紋較易磨損和破壞，人臉識別存在整容、不同光照下的表情和姿態影響識別效果。而改變虹膜特徵的醫學難度和手術風險非常大，且虹膜是一個活體器官，具有細微的動態特徵，可用來做生存認證，這讓偽造虹膜具有巨大難度。

相比指紋、人臉等可能通過3D列印等新技術進行模仿複製的生物特徵，虹膜受視神經血管和肌肉組織控制，瞳孔擴散和震顫頻率可能隨時變化，適用於高安全級別的強身份認證。相較而言，虹膜識別技術比指紋識別和人臉識別具有更難偽造的特性，成為目前已有的生物特徵識別技術中，兼顧高安全性和可推廣性的一項重要技術。

據相關專家介紹，虹膜和人臉的識別速度目前相差無幾，但虹膜識別對用戶交互的配合度要求較高，如對成像距離的要求等。

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虹膜識別技術如何實現？

第一步，採集虹膜圖像，通過圖像採集系統，採集虹膜的照片；

第二步，圖像預處理，從採集圖像中，準確定位找出虹膜，並進行圖像增強處理；

第三步，虹膜特徵提取，採用特定的演算法從虹膜圖像中提取出虹膜識別所需的特徵點，並對其進行編碼；

第四步，匹配虹膜身份，將特徵提取得到的特徵編碼與資料庫中的虹膜圖像特徵編碼逐一匹配，判斷是否為相同虹膜，從而達到身份識別的目的。

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虹膜識別技術的起源經歷了多個階段：

1885年，法國的阿方斯·貝蒂榮（Alphonse Bertillon）將利用生物特徵識別個體的思路應用在巴黎的刑事監獄中，當時所用的生物特徵除耳朵大小、腳的長度等之外，已包括虹膜；

1987年，英國眼科專家阿蘭·薩菲爾（Aran Safir）和美國眼科專家倫納德·弗洛姆（Leonard Flom）首次提出利用虹膜圖像進行自動虹膜識別的概念，到1991年，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的保羅·約翰遜（Paul Johnson）實現了一個自動虹膜識別系統；

1993年，英國劍橋大學計算機科學家約翰·道格曼（John Daugman）發明了基於二維Gabor小波的IrisCode虹膜識別。今天，大部分的自動虹膜識別系統使用DAUGMAN核心演算法；

2000年以前，中國在虹膜識別方面沒有自己的核心知識產權。中國科學院自動化所譚鐵牛院士團隊自1998年起開始在中國開展虹膜識別的研究，在虹膜圖像獲取、虹膜區域分割、虹膜特徵表達、虹膜圖像分類等一系列關鍵問題上取得重要進展，系統發展了虹膜識別的計算理論和技術方法。在多年研究的基礎上，中科院自動化所於2000年初開發出了虹膜識別的核心演算法，成為世界少數掌握虹膜識別核心演算法的單位之一。

來自中國的黑科技——虹膜+多模態多功能身份識別機也現身本屆卡達世界盃。警方或安保人員可以通過專用手機形態的人工智慧設備，對入境的參賽者、球迷、旅客進行身份識別和可信認證。

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生活中，我們可以在哪裡應用虹膜識別

近年來，虹膜識別技術不斷取得階段性突破，虹膜識別技術越來越「日常化」，被運用到社會生活的各方各面。

2002年11月，德國巴伐利亞州巴特賴興哈爾市（Bad Reichenhall）市醫院的嬰兒房安裝了虹膜識別系統，只允許嬰兒的母親、護士或者醫生進入，確保嬰兒的安全。嬰兒出院後，系統將刪除其母親的虹膜代碼數據。

自2006年1月起，美國新澤西州的學校在校園中推廣安裝虹膜識別裝置進行安全控制，學校的學生以及員工都不再使用任何形式的卡片與證件，外來人員必須進行虹膜資料的登錄才能進入校園。該安裝促進減少了校園內違反校規及侵犯、犯罪活動數量，減輕了校園管理難度。

2010年9月，印度啟動世界上最龐大的生物身份識別系統（又稱Aadhaar計劃），目前已完成了對當地12億人口的生物識別數據的採集。該項目為印度居民提供獨一無二的12位身份證明編號，與本人的虹膜信息以及手機號、銀行賬戶綁定，方便地享受數字化的醫療、社保、培訓、就業、移動業務辦理以及網上支付等服務。

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此外，各屆奧運會均重點關注安全防範，虹膜識別技術以其獨有的優點，正越來越多地被應用在奧運安防中。

在1998年日本長野冬季奧運會中，虹膜識別系統被應用於運動員和政府官員進入奧運村的控制，並在對射擊項目的槍支進行安全管理中使用虹膜識別技術；

2004年雅典奧運會啟用了包括虹膜識別在內的生物特徵識別身份鑒別系統，通過眼睛、人臉、指紋等身體器官，以及聲音、步態、筆跡等肢體行為的全套生物特徵識別技術來確認一個人的身份，對所有進出機場、海關、火車站、奧運場館的人通過攝像機自動識別。（整理：孔繁鑫 策劃：穆子葉）

參考 | 科技日報、人民網、《瞭望》新聞周刊、光明網、中科院物理所、億歐網

來源： 世界互聯網大會