多模态混合识别是识别技术发展的趋势

发表时间:2022-05-05 09:11

  门禁控制系统目前采用的技术方式主要有射频识别出入控制、生物识别出入控制和密码识别出入控制等几种方式。由于任何一种门禁控制技术都不可能做到误识率和拒识率均为零,因此往往采用两种或多种出入控制识别方式的组合来减少误识率或为用户提供方便。如在门禁控制系统推广早期就往往采用密码输入识别与刷卡识别两者并用的方式。

  随着生物识别技术的进步,采用生物识别技术的门禁系统越来越多,但是由于一些因素的影响,生物识别技术的推广受到影响。

  首先是同一种生物识别技术在不同模态的误识率与拒识率有较大差别。如目前人脸识别技术存在2D人脸、3D人脸、多光谱人脸等多种模态,每种模态都具有不同的采集适应场景、数据安全程度和隐私敏感度等,各有优势和局限。单种模态的识别无论在识别性能还是在安全性上均存在瓶颈,多模态融合是人脸识别乃至生物特征识别的重要突破——不光能够通过多因子的方式提升识别精准度,增大了伪造人体生物特征的难度,能在一定程度提升生物识别技术的场景适应性和隐私安全性。

  《网络安全法》明确规定,“网络产品、服务具有收集用户信息功能的,其提供者应当向用户明示并取得同意”。生物识别通常都有收集用户信息功能。2020年江苏省常州市就发生了部分社区强制居民“刷脸进小区”引起争议的事件。

  清华大学法学院劳东燕教授曾经拒绝小区人脸识别门禁。她认为,很多推动人脸识别落地的机构,可能并没有意识到随之而来的风险有多大。如果人脸数据被泄露、被滥用,不仅不会改善社会治安,反而可能使相关的违法犯罪活动激增。

  2021年11月14日,国家网信办发布《网络数据安全管理条例(征求意见稿)》。该征求意见稿以《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国数据安全法》《中华人民共和国个人信息保护法》等上位法为依据,明确建立数据分类分级保护制度,进一步明确国家要针对个人信息权益进行重点保护。

  《征求意见稿》特别提出,数据处理者利用生物特征进行个人身份认证的,应当对必要性、安全性进行风险评估,不得将人脸、步态、指纹、虹膜、声纹等生物特征作为唯一的个人身份认证方式,以强制个人同意收集其个人生物特征信息。

  单模态的生物特征识别技术,如指纹识别、人脸识别、掌纹识别、虹膜识别、手势识别等,虽然取得了越来越广泛的应用,但由于其单一模态的固有限制,已不能满足现在社会的安全性等要求。上述法律规定使得多模态生物特征识别技术在门禁控制中得到应用。

  多模态混合识别技术还可以用于几种不同生物识别技术的融合,被称为“融合生物识别技术”,是将同一种模态的多个不同的生物特征,通过采用某种融合规则,融合为一个整体进行识别,具有很强的安全性与可识别性。这比单一生物特征识别技术具有更好的识别性能,大大提升了产品的安全性。这种多模态混合生物识别技术并非是生物特征识别技术间的简单叠加,而是基于不同生物特征的特点研发新型算法以实现计算效率和准确率的提高。这要求企业对不同的生物识别技术有着深入的理解,并能通过算法的优化创新产品。

  多模态混合识别技术也与传统典型的多重生物识别系统相同,融合生物识别系统通过各种独立的或多种采集方式合而为一的采集器,来采集不同的生物特征,但它们的区别在于如何来分析和判断这些特征值。传统上是分别使用不同的生物识别算法处理不同的生物特征,各自分别得出独立的结果,如用指纹识别算法分析指纹,用人脸识别算法分析人脸图像,各自得出指纹比对和人脸比对的判断结果。

  而融合生物识别系统则是将采集到的各种不同的生物特征,用所谓的融合算法统一处理,根据多重生物识别技术的综合判断得出最终的识别结果。这样的处理方式和结果更快速、准确率更高,并且系统可扩展性更好,最终使整个系统达到新的安全高度。

  多模态混合识别技术还可以进一步将生物特征识别技术与计算机视觉、射频、物联网等技术相融合大大提升认证的准确性、安全性及管理效率。各类出入控制传感设备价格的不断降低也为多模态混合识别技术的普及创造了条件。

  作为未来数字经济时代最重要的核心技术之一,生物特征识别的研发、应用进展在学术、工业界备受重视,生物特征识别多模态融合也成为有关部门和企业关注的对象。

  2020年4月,蚂蚁金服宣布在电气和电子工程师协会(IEEE)成功申请成立“移动设备生物特征识别”标准工作组并立项“生物特征识别多模态融合”国际标准。这将为多模态混合生物识别技术的发展起到促进作用。


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