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(huì)上，指靜脈智能鎖再次引發(fā)了人們的熱議，這項(xiàng)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(jìn)入人工智能時(shí)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(diǎn)。借此機(jī)會(huì)，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(gè)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(jìn)的生物識別認(rèn)證，所有的身份識別技術(shù)都在追求兩個(gè)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(diǎn)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(diǎn)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(jìn)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(yàn)證（1對1）

主要場景包括手機(jī)解鎖、銀行開戶、手機(jī)支付等。

（二）1：N驗(yàn)證（1對多）

主要場景包括門禁簽到、點(diǎn)名、開家庭門鎖、進(jìn)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(yàn)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(shí)時(shí)支持大量人群的同步檢測。

1：1驗(yàn)證與1：N驗(yàn)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(xiǎn)柜認(rèn)證、監(jiān)獄點(diǎn)名、槍支領(lǐng)取認(rèn)證等認(rèn)證結(jié)果與財(cái)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(jī)解鎖、簽到打卡等與管理工作相關(guān)聯(lián)的場合。

為了進(jìn)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(jìn)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(gè)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(shí)拒真率也會(huì)升高，只有同時(shí)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(shí)，大部分人臉都是相似的，即認(rèn)假率可能會(huì)達(dá)到100%；當(dāng)閾值調(diào)整到95以上時(shí)，即使是同一個(gè)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(shí)，指靜脈識別的拒真率與認(rèn)假率通常可達(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(yàn)證和1：N驗(yàn)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(qiáng)。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(jìn)，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翱凇⑿〈翱?。從能耗上看，原本的?dú)立電源驅(qū)動(dòng)模式也已經(jīng)進(jìn)化為干電池、鋰電池驅(qū)動(dòng)模式。

生物識別技術(shù)未來要往4個(gè)方向不斷升級：

1、高安全性：體現(xiàn)在兩個(gè)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(jìn)行識別的，因此如果識別對象不是活體、沒有血液流動(dòng)，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(shí)時(shí)性：驗(yàn)證或搜索的比對速度。

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