团队负责人：钟德星

依托单位：陕西省智能测控与工业大数据处理工程技术研究中心

                  西安交通大学电信学部自动控制研究所

所在学院：电信学部

一、项目简介

随着信息化的发展，基于指纹、人脸、虹膜等生物特征的身份认证技术已经进入了人们的日常生活，预计2020年，全球生物特征识别市场将突破250亿美元，其中指纹识别市场规模将达到130亿美元、人脸识别24亿美元、虹膜识别将达到16亿美元。然而，在面向准确性更高、安全性更好、使用更友好的移动终端身份认证的需求时，掌纹识别因其特有的纹理特征丰富、非接触式认证、用户易于接受等优点，成为最具潜力且不可忽视的新一代生物特征识别技术。结合掌纹识别的特点，掌纹识别技术更加适用于私密安全领域，如移动支付、电子商务CA认证、电子政务、电子警务、智慧城市、智能家居、医院、校园、办公楼宇安全管理等诸多领域。随着我国在信息技术、信息安全、金融交易、社会安全等领域生物特征识别标准化工作的推进，我国生物识别产业还有一个高速增长期。预计到2023年，中国生物识别行业的市场规模将达到379亿元。我们有志于推动掌纹识别成为继指纹、人脸之后的第三大市场规模的生物识别技术，为社会提供更加安全、可靠、便利的身份认证方案。

本团队依托陕西省智能测控与工业大数据处理工程技术研究中心和西安交通大学电信学部自动控制研究所，隶属于控制科学与工程国家重点学科。本项目致力于面向身份认证的掌纹识别系统研究，开发轻资产掌纹识别终端设备，实现非控制环境下的掌纹感兴趣区域提取与识别，并重点实现跨领域的掌纹识别，摆脱目前掌纹识别设备对特定采集环境和设备的要求，大大提高掌纹识别的便利性和可靠性。本团队是国内外最早研究非控制环境下跨领域掌纹识别的团队之一，掌握了相关的核心技术，发表了数篇相关的期刊和会议论文，并拥有相关专利，并已经试制了测试样机。

图1 解决方案

二、产品性能优势

作为国内外最早研究非控制环境下跨领域掌纹识别技术的团队之一，我们开发的面向非约束环境的跨领域掌纹识别系统具有不可比拟的优势：

（1）准确性更高。掌纹纹理信息丰富，结合深度学习算法，我们的产品在本地用户规模为2000人的情况下，可以达到拒真率<0.001%、认假率<0.0001%。

（2）认证速度更快。单人识别时间大约0.8秒，能够满足实际需求。

（3）部署更灵活。目前的掌纹识别设备主要面向控制环境，需要在特定的环境中采集图像，并要求用户保持一定的姿势，设备部署困难。本项目面向非控制环境下的掌纹识别，允许用户采用自由的姿势采集图像，灵活性大大增强。

（4）更方便、更可靠。能够实现基于跨领域掌纹识别的身份认证。目前的类似产品需要注册图像和待识别图像采集自同样的设备和环境，但是本产品允许用户采用不同的设备采集图像，如手机和嵌入式终端，能够大大增强其便利性和可靠性。

（5）更卫生、更友好。相比于其他生物特征识别技术，掌纹识别具有独到的优势。相比于指纹，掌纹具有更大的区域、更明显的纹理信息，安全性更高，最重要的一点是掌纹的非接触式识别方式，能够避免指纹识别中接触式采集方式的卫生问题，在此次爆发的新型冠状病毒疫情中，人们已经意识到面向公共服务的生物特征识别系统，必须以非接触式方式进行生物特征采集；相比于人脸识别，掌纹识别需要用户主动出示手掌，主观性和私密性更好；相比于虹膜识别，掌纹识别设备结构简单，成本低，使用方便。

图2 掌纹识别系统样机

三、市场前景及应用

掌纹识别技术成本较低、识别准确实时，是一种物美价廉型的身份识别方法，可以取代密码、IC卡等传统的身份认证方式，用于需要身份认证的各种场合。该产品初期拟部署在团队或学校来进行员工或学生的身份验证用于签到考勤等用途；下一步就可以进入银行等对安全要求更高的需求场景；另外掌纹识别可以大幅应用到移动端第三方支付领域。目前，中国已经成为全球移动支付的第一大市场，在移动支付的用户规模、交易规模、渗透率等方面都处于大幅领先地位。根据中国人民银行的市场规模预测数据，2020年中国的第三方支付规模将达到307.2万亿元。保守估计，生物特征识别支付的市场规模将在每年数十万亿元人民币以上。

目前生物特征识别支付技术主要有人脸识别、指纹识别和可见光模式的非接触式掌纹识别三种，其中，得益于掌纹识别特有的优势，可见光模式的非接触式掌纹识别支付必将在生物特征识别支付市场中占有一席之地，其占有的市场份额将至少达到每年数亿元人民币以上，相应需要部署的掌纹识别设备的数量有望达到千万个（套）（全国小额支付网点超过数千万个）。在上述的市场规模下，年交税额有望达到亿元人民币的水平。

本项目开发的跨领域掌纹识别身份认证系统可以从产品与服务两方面为用户提供服务：一是提供掌纹识别专用终端设备；二是为用户提供掌纹识别技术支持，将其嵌入到用户现有的识别场景和设备中。

本项目产品可以应用的领域主要包括以下几类：

（1）高端门禁：国家机关、企事业单位、科研机构、高档住宅楼、银行金库、保险柜、枪械库、档案库、核电站、机场、军事基地、保密部门、计算机房等的出入身份验证。

（2）扫掌支付：移动支付、后扫码支付、商业街ShoppingMall会员快捷支付、特色小镇示范街区无现金支付等。

（3）医疗社保：献血人员身份、社会福利领取人员、劳保人员身份确认等。

（4）网络安全：电子商务、网络访问、电脑登录等。

（5）其它应用：考勤、考试人员身份确认、信息安全等。

四、技术成熟度

□概念验证□原理样机√工程样机□中试□产业化

五、合作方式

□联合研发□技术入股□转让□授权（许可）√面议