見識步態(tài)分析 最酷的生物識別技術(shù)

　　生物特征的多樣性決定了這種生物識別的準(zhǔn)確性，指紋、面部、虹膜等都是我們較為熟知的識別方式，然而，一部今年上映的《碟中諜5》，卻讓我們見識到了一種更新穎的生物識別技術(shù)--步態(tài)分析。究竟什么是步態(tài)分析？神奇在哪？

　　什么是步態(tài)？顧名思義指的就是人行走的姿態(tài)，描述人行走特點(diǎn)的周期性現(xiàn)象；而步態(tài)分析，則是通過記錄、觀察、分析身體運(yùn)動方式，建立步態(tài)模型，提取穩(wěn)定的參數(shù)特征，并通過計(jì)算機(jī)去識別的過程。一個完整的步態(tài)周期又包含了“支撐階段”和“擺動階段”兩個階段。

　　早期的醫(yī)學(xué)研究顯示，人體的步態(tài)有24種不同成分，包括骨骼長度、肌肉力量、關(guān)節(jié)柔韌性等等，將這些步態(tài)特點(diǎn)綜合起來，“步態(tài)”就具備了個體特征性。用作身份識別時，只需將拍攝到的影像輸入系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)會通過步態(tài)識別算法進(jìn)行匹配，從數(shù)據(jù)庫中尋找匹配對象，并將最終的結(jié)果顯示出來。

　　實(shí)際上，正如《碟中諜》影片里詮釋的那樣，步態(tài)很難進(jìn)行掩飾與偽裝，且在遠(yuǎn)距離與低分辨率情況下，都可進(jìn)行精準(zhǔn)識別。下面，我們就生物特征的多樣性、穩(wěn)定性、可采集性三個原則，來聊一聊讓班吉徹底絕望的“步態(tài)分析系統(tǒng)”。

　　對于步態(tài)分析，存在這樣一個假設(shè)，即每個人擁有一幅獨(dú)特的面孔，同時每個人也擁有與他人不同的步態(tài)。當(dāng)然，上述假設(shè)得到了醫(yī)學(xué)研究的認(rèn)可，也就是說“每個人的步態(tài)都是唯一的”。從解剖學(xué)的角度來看，步態(tài)唯一性的物理基礎(chǔ)是每個人生理結(jié)構(gòu)的差異性，不同的腿骨長度、肌肉強(qiáng)度、重心高度以及運(yùn)動神經(jīng)靈敏度，共同決定了步態(tài)的唯一性。

　　與虹膜、指紋、聲音等其他生物識別技術(shù)相同的是，步態(tài)分析也存在穩(wěn)定性問題，也就是說，一個人的步態(tài)會因?yàn)閭　Ⅲw重增或減甚至是著裝舒適度等因素影響而改變。因此，其穩(wěn)定性上也存在一定的挑戰(zhàn)。

　　舉個很簡單的例子，例如今天腳上穿的鞋子不合腳或者不夠舒適，那么穿著者的走路姿態(tài)就會跟著發(fā)生變化；又或是走路或運(yùn)動時，不小心將腳踝扭傷，那么此時對于一瘸一拐的你而言，步態(tài)分析系統(tǒng)就會認(rèn)為你是另一個人或?qū)е买?yàn)證失敗。實(shí)際上，每種生物識別方式，都有可能因?yàn)橐恍┮馔舛鵁o法驗(yàn)證，因此，建立一套綜合全面性的驗(yàn)證體系很有必要，也就是所謂的備選方案。

　　眾所周知，每種生物識別技術(shù)都會因?yàn)橐恍耙馔狻倍鴮?dǎo)致不能完整準(zhǔn)確的采集特征信息。步態(tài)分析在采集數(shù)據(jù)上，也存有類似問題。例如長褲平底鞋與長裙高跟鞋的區(qū)別，又或是一些信教國家，長袍是其傳統(tǒng)服裝，腿部被完全遮擋住，一致無法實(shí)現(xiàn)步態(tài)分析等等。

　　看到此處，有人或許會說那要它有卵用？實(shí)際上，步態(tài)分析的優(yōu)勢在于遠(yuǎn)距離識別，最遠(yuǎn)可至數(shù)百米。此外，步態(tài)分析還可以輕松的區(qū)分出人的不同模式，例如行走、奔跑、負(fù)重等等。未來，將多種生物識別技術(shù)組合起來，根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場景、用戶條件、安全等級自動切換，形成多模態(tài)識別技術(shù)，將比任何單一生物特征更具競爭力。