2020卡塔尔世界杯(www.x2w18.com):生物特征识别学科生长讲述

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泉源:专知

本文为你先容主要生物特征模态如人脸、虹膜、指纹、掌纹、静脉、声纹、步态、行人重识别以及多模态融合识其余研究希望。

从手机解锁、小区门禁到餐厅用饭、超市收银,再到高铁进站、机场安检以及医院看病,人脸、虹膜、指纹等生物特征已成为人们进入万物互联天下的数字身份证。生物特征识别赋予机械自动探测、捕捉、处置、剖析、识别数字化心理或行为信号的高级智能,是一个典型而又庞大的模式识别问题,一直处于人工智能手艺生长前沿,在新一代人工智能设计、“互联网+”行动设计等国家战略中具有主要职位。由于生物特征识别涉及民众利益攸关的隐私、道德、执法等问题,近期也引起了普遍的社会关注。本文系统综述了生物特征识别学科生长现状、新兴偏向、存在问题和可行思绪,深入梳理了人脸、虹膜、指纹、掌纹、静脉、声纹、步态、行人重识别以及多模态融合识其余研究希望,以人脸为例重点先容了生物特征识别领域近些年受到关注的新偏向——匹敌攻击和防御、深度伪造和反伪造,最后剖析总结了生物特征识别领域存在的三大挑战问题——“感知盲区”、“决议误区”和“平安红区”。我们以为必须变化和创新生物特征的传感、认知、平安机制才有可能取得庞大场景生物识别学术研究和手艺应用的基个性突破,破除现有生物识别手艺的坏处,朝着“可感”、“可知”、“可信”的新一代生物特征识别总体目的生长。

生物特征识别(Biometrics,简称生物识别)是指智能机械通过获取和剖析人体的心理和行为特征,实现自启程份判别(“你是谁?”)、状态剖析(“姿态/喜怒哀乐?”)、属性估量(“性别/岁数/人种?”)的科学和手艺。常见的生物特征模态包罗指纹、虹膜、人脸、掌纹、手形、静脉、字迹、步态、声纹等(图1)。生物识别是一个交织学科,采集装置涉及光学工程、机械工程、电子工程;识别算法涉及模式识别、机械学习、盘算机视觉、人工智能、数字图像处置、信号剖析、认知科学、神经盘算、人机交互、信息平安等领域的焦点问题。

图1 主要的生物特征模态

Fig. 1 Main biometric modalities

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生物特征识别领域总体态势可以归纳综合为:

1)学术研究欣欣向荣

生物特征识别是人工智能、模式识别、盘算机视觉、信息处置和剖析等学科领域前沿偏向,具有主要的学术意义。由于生物特征识别赋予盘算机自动探测、捕捉、处置、剖析、识别数字化生物特征信号的高级智能,是一个典型而又庞大的模式识别、盘算机视觉、认知和神经盘算问题,尤其是庞大场景精准身份识别树立了人工智能领域的一个挑战性目的。从上世纪60年月以来,生物特征识其余基础问题总是启发着模式识别、机械学习等领域的理论创新,例如PCA(principalcomponent *** ysis)、Boosting、SparseRepresentation、DeepLearning等新理论和新方式常用生物识别作为试验田,机械视觉的面部识别能力常用来和人类视觉系统的辨人识物能力举行对标,代表了人工智能水平的主要参照系。

近些年来生物特征识别学术功效在IEEE-TPAMI、IEEE-TIP、IEEE-TIFS、IEEE-TBIOM、IJCV、PR等国际期刊和CVPR、ICCV、ECCV、IJCB等国际 *** 出现稳步增进,新模态(脑电、心电、人耳、行人重识别等)、新偏向(深度伪造、匹敌攻击等)、新理论(天生匹敌网络等)等创新功效层出不穷。

2)产业应用如火如荼

阿里达摩院预言2019年十大科技趋势之一就是“数字身份将成为第二张身份证”。本文作者应邀在新华社对该预言举行谈论——从手机解锁、小区门禁到餐厅用饭、超市收银,再到高铁进站、机场安检以及医院看病,靠脸走遍天下的时代正在加速到来,可以预见人脸、虹膜等生物特征将成为人们进入万物互联天下、畅享数字生涯的一把钥匙。果真2019年成为生物识别大规模普及应用的元年,在我国刷脸支付用户首次突破1亿人。因今生物识别也是人工智能落地最快和商业市场规模最大的主要偏向之一,普遍应用于公安反恐、金融支付、社保认证、安检通关等国家主要领域,MarketsandMarkets的讲述指出全球生物识别市场将由2018年的168亿美元快速增进至2023年的418亿美元。

3)各国 *** 高度重视

生物特征识别是当下炙手可热的热门手艺,受到“政产学研用”多方高度关注,“互联网+”行动设计和“新一代人工智能设计”等国家战略明确提出要重点支持生物特征识别手艺生长,2017年7月国务院宣布《新一代人工智能生长设计》,明确提出研发“生物特征识别手艺的智能安防与警用产物”、“行使人工智能提升公共平安保障能力”。天下信息手艺尺度化手艺委员会生物特征识别分手艺委员会组织制订了一系列国家尺度来规范手艺应用。美国国家科学手艺委员会(National Science andTechnology Council)专门确立了生物识别委员会,并宣布了一系列的生物特征识别科技生长设计讲述,美国国家尺度手艺研究院NIST组织了人脸、虹膜、指纹多项测评跟踪生物识别手艺希望,美国河山平安部2020年声明将采集所有非美国公民的虹膜、人脸、声纹和DNA。印度国家身份治理项目Aadhaar采集了12亿人口的虹膜、人脸、指纹数据。

4)生物识别隐私、道德、伦理等问题引起普遍社会关注

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