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(wù)。如今，電影《碟中諜》的劇情成為現(xiàn)實(shí)，中國航天科工集團(tuán)公司二院203所打造出新一代“刷眼”利器——遠(yuǎn)距離虹膜識(shí)別一體機(jī)，掃一眼即能識(shí)別出人的真實(shí)身份。
記者19日從該所獲悉，項(xiàng)目已申請(qǐng)12項(xiàng)發(fā)明專利，1項(xiàng)實(shí)用新型專利。203所負(fù)責(zé)人表示，正在逐步推出門禁、考勤、電子商務(wù)、個(gè)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?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡牟糠帧Ｈ欢鞣N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(zhǔn)確度僅次于DNA的生物特征識(shí)別手段。
國外已有較為成熟的虹膜識(shí)別技術(shù)。反觀國內(nèi)，長期以來投入不足、技術(shù)創(chuàng)新力度不夠，在關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備性能指標(biāo)和質(zhì)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(cè)/識(shí)別軟件平臺(tái)及虹膜數(shù)據(jù)庫綜合管理平臺(tái)。團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人郭慧杰稱，兼顧了用戶體驗(yàn)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(shí)別的準(zhǔn)確度是研究難點(diǎn)，如果算法稍有偏差，精度將受到影響。研究團(tuán)隊(duì)通過查閱國外大量文件，對(duì)先進(jìn)算法進(jìn)行理解、仿真。為了能全身心投入，他們往往利用下班時(shí)間，在安靜的辦公室里埋頭苦算。
郭慧杰說，虹膜識(shí)別易受到眼皮、睫毛、光斑等遮擋干擾，因此要對(duì)多個(gè)參數(shù)反復(fù)調(diào)試，“有時(shí)候做夢(mèng)都會(huì)夢(mèng)見還在緊張地驗(yàn)算。”他說。
增強(qiáng)抗干擾
項(xiàng)目組采集大量數(shù)據(jù)，詳細(xì)研究不同光照條件下虹膜成像的特點(diǎn)。通過硬件抑制雜光干擾，對(duì)紅外光源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使紅外光源分布、發(fā)光強(qiáng)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(qiáng)“感興趣”的眼睛區(qū)域，抑制噪點(diǎn)，缺失信息用圖像復(fù)原技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)進(jìn)行模糊邊緣細(xì)節(jié)擬合。
為收集數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)需要“追著太陽跑”。“做產(chǎn)品，必須要走出去，要注重用戶體驗(yàn)度，不能悶在實(shí)驗(yàn)室里，僅僅關(guān)注技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。”郭慧杰說。
經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了景深較大的紅外光學(xué)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(shè)計(jì)均勻分布且功率可調(diào)的自適應(yīng)紅外光源陣列，同時(shí)嵌入防抖動(dòng)處理模塊、人體移動(dòng)探測模塊和雜光過濾模塊，結(jié)合輔助定位等技術(shù)來提高系統(tǒng)運(yùn)行的高效性。
揪出造假者
軟件方面，團(tuán)隊(duì)利用超分辨率技術(shù)和圖像增強(qiáng)技術(shù)大大提高了圖像質(zhì)量，通過語音提示或者視頻實(shí)時(shí)顯示的方式增強(qiáng)人機(jī)交互的友好性，對(duì)采集到的虹膜序列圖像進(jìn)行虹膜分類判別，降低虹膜特征識(shí)別錯(cuò)誤匹配的風(fēng)險(xiǎn)，從而增強(qiáng)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(shí)別距離可達(dá)1米，識(shí)別時(shí)間小于1秒，誤識(shí)率低于千萬分之一，性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
郭慧杰稱，還對(duì)虹膜的紋理特征進(jìn)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(duì)特例進(jìn)行改進(jìn)。他希望這款國產(chǎn)儀器能在“刷眼時(shí)代”發(fā)揮作用。