人臉識別與指靜脈識別優(yōu)劣勢和差異性對比，及未來發(fā)展展望

前不久在2018年廣州建博會上，指靜脈智能鎖再次引發(fā)了人們的熱議，這項被視為世界上最安全、最便捷的生物識別技術(shù)的討論熱度持續(xù)升溫。而進入人工智能時代，無論在企業(yè)界、媒體界還是投資界，人臉識別技術(shù)都是絕對的焦點。借此機會，小編將從身份識別需求與應(yīng)用場景、生物識別技術(shù)參數(shù)、未來發(fā)展方向三個角度，探討人臉識別與指靜脈識別的優(yōu)劣勢與差異性。

從最初的卡片認(rèn)證、密碼認(rèn)證，到當(dāng)今最先進的生物識別認(rèn)證，所有的身份識別技術(shù)都在追求兩個目標(biāo)的平衡，它們分別是：安全與便捷。

在生物識別技術(shù)領(lǐng)域中，指紋識別技術(shù)是最早將高安全性與高便捷性結(jié)合得較好的技術(shù)，因此也率先獲得了最大程度的推廣應(yīng)用。人臉識別非接觸性、可遠(yuǎn)程抓取的特點使得其便捷程度最高，但安全性較低，長久以來，識別的精準(zhǔn)率達(dá)不到商用級別。而指靜脈識別在眾多生物識別技術(shù)中以活體識別、特征在指內(nèi)、不可偽造的特點著稱，安全級別最高，過往無法大規(guī)模商用主要是受限于模塊體積大、功耗高等不足。

要討論技術(shù)存在的必要性與應(yīng)用的適配性，我們需要進一步分析身份識別的應(yīng)用場景。目前，生物識別技術(shù)在身份認(rèn)證領(lǐng)域的應(yīng)用場景大致可以分為三種模式。

（一）1：1驗證（1對1）

主要場景包括手機解鎖、銀行開戶、手機支付等。

（二）1：N驗證（1對多）

主要場景包括門禁簽到、點名、開家庭門鎖、進出授權(quán)管理等

（三）M：N搜索（多對多）

主要場景為安防攝像頭。

其中前兩種模式的主要目標(biāo)為驗證，追求的是高安全性與識別精度；第三種模式的主要目標(biāo)為搜索，追求的是高便捷性，看重實時支持大量人群的同步檢測。

1：1驗證與1：N驗證模式還可以根據(jù)安全性要求的不同再做細(xì)分。追求絕對高安全性的應(yīng)用場景包括支付認(rèn)證、開門鎖認(rèn)證、開保險柜認(rèn)證、監(jiān)獄點名、槍支領(lǐng)取認(rèn)證等認(rèn)證結(jié)果與財產(chǎn)安全、人身安全高度關(guān)聯(lián)的場合，中等安全性的應(yīng)用場景包括手機解鎖、簽到打卡等與管理工作相關(guān)聯(lián)的場合。

為了進一步提升識別精準(zhǔn)度，人臉識別技術(shù)從過往的2D人臉掃描技術(shù)逐漸升級為3D激光投影技術(shù)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)技術(shù)，在拒真率、認(rèn)假率方面有了較大進步，但距離指靜脈識別技術(shù)還有一定的距離。

嚴(yán)格來說，識別精準(zhǔn)度并不是衡量一家公司生物識別技術(shù)水平的專用名詞，行業(yè)內(nèi)通常采用閾值或安全級別、認(rèn)假率（也叫誤識率）、拒真率三個指標(biāo)來衡量識別技術(shù)水平高低。閾值或安全級別越高，認(rèn)假率越低，但同時拒真率也會升高，只有同時將安全級別、認(rèn)假率、拒真率平衡到最好的技術(shù)，才是真正安全便捷的技術(shù)。

人臉識別技術(shù)的閾值通常為1到100，當(dāng)閾值調(diào)整到5以下時，大部分人臉都是相似的，即認(rèn)假率可能會達(dá)到100%；當(dāng)閾值調(diào)整到95以上時，即使是同一個人在不同環(huán)境下拍攝的照片也無法比對成功，拒真率較高。指靜脈識別技術(shù)的安全級別通常為1到10，當(dāng)安全級別到7級時，指靜脈識別的拒真率與認(rèn)假率通?？蛇_(dá)到0.01%與0.0001%。

雖然人臉識別3D拒真率0.103%與指靜脈識別拒真率0.01%相比，在數(shù)值上看來并不大，但這卻是在高安全應(yīng)用場景與中高安全應(yīng)用場景之間的鴻溝，要縮小這一差距在當(dāng)前的技術(shù)條件下難度是巨大的。

因此，筆者認(rèn)為，人臉識別技術(shù)能更好地滿足M：N搜索需求，而指靜脈識別技術(shù)在高安全要求下的1：1驗證和1：N驗證場景下適用性更高。

近年來，指靜脈識別技術(shù)不僅保持在識別精準(zhǔn)度方面的優(yōu)勢，而且在便捷度方面也不斷加強。從打光方式上看，國內(nèi)指靜脈技術(shù)經(jīng)歷了上打光(如日立式)、單側(cè)光、雙測光(如微盾式)的演進，使得模塊更易于嵌入到設(shè)備當(dāng)中。從窗口大小看，在保持精度不變的前提下，原來讀取全手指靜脈的大窗口也逐漸演變?yōu)檎翱?、小窗口。從能耗上看，原本的獨立電源?qū)動模式也已經(jīng)進化為干電池、鋰電池驅(qū)動模式。

生物識別技術(shù)未來要往4個方向不斷升級：

1、高安全性：體現(xiàn)在兩個方面，一是活體識別，二是識別特征無法偽造。

由于指靜脈識別是通過讀取血液吸收紅外線后成像的靜脈特征進行識別的，因此如果識別對象不是活體、沒有血液流動，根本無法在裝置中產(chǎn)生靜脈特征。指靜脈識別技術(shù)是天然的活體識別技術(shù)，且特征在手指內(nèi)部無法偽造。對人臉識別技術(shù)而言，人臉活體檢測技術(shù)的研究則至關(guān)重要。

2、高準(zhǔn)確率：保證在高閾值/高安全級別、低認(rèn)假率前提下的低拒真率。

3、高便捷性：嵌入其他設(shè)備的方便程度（體積、功耗等）、高并發(fā)數(shù)量。

4、高實時性：驗證或搜索的比對速度。

基于以上4點，筆者認(rèn)為，生物識別技術(shù)未來會向兩個方向細(xì)分發(fā)展。第一個方向是高安全要求的精確識別、可信身份認(rèn)證，在這個方向上指靜脈識別技術(shù)目前更占優(yōu)勢；第二個方向是大規(guī)模、并發(fā)性、非接觸型遠(yuǎn)程的動態(tài)安防識別，在這個方向上人臉識別技術(shù)更占優(yōu)勢。