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华西实验
红外线照射手指
静脉微弱反射形成纹路图像
从最初的4人发展到11人,现在,罗敏的团队已在电子科大清水河校区附近成立了工作室,专注于提高指静脉识别的速度和精度。
6月1日,在工作室内,罗敏团队进行了一组指静脉识别的身份认证实验。指静脉识别系统包括信息采集、信息处理和指令终端三部分。其中,一个拳头大小的黑盒子负责信息采集,信息处理交由一台平板电脑完成,而指令终端则是一个特制的小型门锁。
实验开始前,记者在电子科大随机找了3名学生作为此次实验的志愿者。一切准备就绪后,实验人员开始对3人的右手食指进行指静脉采集。
当3人的右手食指陆续放在黑盒子内时,电脑上清晰地出现了形状各异的血脉纹路。罗敏说,这个黑盒子的最上方内置了一个LED灯,手指放在滤光片上时,下方的红外相机就开始发出红外光线照射手指,而只有静脉部分会发出微弱反射,这样就形成了手指静脉的纹路图像。
指静脉识别系统
1秒之内即可完成验证开锁
3名志愿者的指静脉纹路采集完成后,实验人员将其分别命名,然后储存到已有2000多个指静脉数据的系统库中。
接下来,实验人员开始进行验证。一名志愿者将右手手指伸进信息采集的盒子,贴紧滤光片,信息处理系统当即进行高速运转,电脑左下角的数字不断交替滚动,试图寻找相同纹路并进行匹配。很快,系统找到了名为“yysl1”的静脉图像。随即,信息处理系统发出“开门”指令,特制的小型门锁马上亮起绿灯,“咔嚓”一声,小门应声开启。
随后,另一名志愿者开始“戏耍”静脉识别系统,他将左手食指贴紧滤光片,门上很快就亮起红灯,小门无法开启。“在进行一对一匹配识别时,信息处理只需要70毫秒。”实验人员说,换句话说,如果系统储存了100个用户,从采集到信息处理再到最终开锁,1秒之内即可完成。
焦点问答
相比指纹
指静脉纹路 很难被窃取
华西都市报:在生物识别中,哪一种安全级别最高?
罗敏:声纹识别的安全级别最低,为1:500,即每500人中,最多出现1个相同的样本。此外,人脸识别的安全级别为1: 1000;指纹识别为1:10000;指静脉识别为1:100万;虹膜识别为1:150万。最高的是DNA,安全级别是1:800万亿。
华西都市报:目前,指静脉识别的应用程度如何?
罗敏:截至2015年,指纹识别的应用最为广泛,占到58%,其次是语音识别占22%,静脉识别仅占2%。不过,现在研发指静脉识别的越来越多,有的省份已经用到了高考上,未来几年,它占有的市场会越来越大。
华西都市报:指纹识别应用不久,网上就有了指纹膜硅胶售卖。指静脉识别容易出现类似替代品么?
罗敏:指静脉识别与指纹识别最大的不同,就是“活体采集”,必须要在血红蛋白流动的情况下,才能形成静脉纹路图像。此外,指静脉图像也不会像指纹那样,容易留下痕迹。因此,除非你主动,否则别人很难窃取到你的指静脉图像。
C
创客故事
外行思维帮助找到突破口
余翊森,江西九江人,研发团队的关键先生,就读于电子科大信息与信号处理专业,今年研二。
他与师兄罗敏相识,源于2013年的一次数学竞赛,两人惺惺相惜。2014年,罗敏说出研究静脉识别的想法后,两人一拍即合。
“但我是研究雷达信号处理的,和静脉识别只关注二维成像有很大的差别。”余翊森说,事后证明,正是这种“外行”的思维,让他找到了“从无到有”的突破口。
在师兄的鼓动下,几人说干就干。2014年11月,研究正式开始。最开始的时候,大家两眼一抹黑,只看到日本有研究成功的先例,却得不到关键的信息。
经过一段时间的摸索后,他们发现,最关键的是信息处理的算法,如果在算法上找到突破口,下一步的研发就好办了。2015年初,在和朋友的一次聊天中,余翊森突然开了窍。
“我记得很清楚,那是一个下午,一个朋友聊天时说到其他领域的一种较为普遍的算法,我一下就找到了灵感。”余翊森说,之前他根本没考虑过这种算法,因为速度太慢,如果用这种算法做成产品,根本无法适应市场。但经朋友点拨,他开始从这个算法切入,一下就找到了突破口,“当天我们试了一下,速度提升了10倍。”
埋头研发一度冷落了女友
攻克了这个技术难题,往后的研发就相对容易多了。
算法的速度提上去后,余翊森和罗敏最想知道的是准确度有没有受到影响。他们联系到国内一个指静脉数据库进行验证,最终,在2万多个数据中,验证结果全部正确。
“经过无数次算法升级后,一比一匹配,整个过程只需要70毫秒。”罗敏说,自此,他们打通了指静脉采集和信息处理的前两关。而将处理后的信息通过指令的方式发送到终端,又是整个环节中最为容易的。
很快,他们实现了用指静脉识别开锁。接下来,他们想把指静脉识别用到ATM机取款、社保认证、静脉支付、考试身份认证等领域。“我们正在研究将采集到的数据进行分类处理,就像指纹通过簸箕形和斗形来进行大致分类一样。”罗敏说,一旦分类成功,信息处理的速度又将大幅提高。
研发成功后,余翊森迫不及待地把女友叫到实验室,可被冷落了很久的女友显然还有些情绪,“最开始展示时,她还有点新鲜感,之后就不感兴趣了。”余翊森说,女友还给他泼凉水:“你们花这么长时间,就是研究这个小玩意儿?”
相关链接
鲜为人知的生物识别
脑纹识别
美国纽约的研究人员用脑电图头套记录50名志愿者的大脑活动,让参与者浏览经过筛选的500幅图片。结果显示,参与者大脑对每幅图片的反应都不一样。研究人员据此设计的计算机程序能绘制出“脑纹”,据说可帮助识别参与者。
心跳识别
英国一家银行采用了一种可穿戴设备,能识别佩戴者独一无二的心跳,并据此来解锁手机或平板电脑。
耳朵识别
耳朵的形状独一无二,甚至一个人的两只耳朵也不相同。有科研人员用这项技术做了864次试验,耳纹准确率达到99.5%。
原标题:准确率超指纹百倍 理工宅男研发指静脉识别