2019年1月8日上午,2018年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。习近平、李克强、王沪宁、韩正等党和国家领导人出席会议活动;习近平等为获奖代表颁奖。清华大学深圳研究生院信息科学与技术学部郭振华老师参与的项目“大人群指掌纹高精度识别技术及应用”喜获2018年度国家技术发明奖二等奖。
图为项目组在国家技术发明奖颁奖现场
该项目由清华大学作为第一单位,与北京海鑫科金高科技股份有限公司及清华大学深圳研究生院共同完成。该研究由校自动化系周杰教授领导,校内完成人包括自动化系冯建江和深圳研究生院郭振华老师。
以指掌纹识别为首的身份鉴别技术在国家公共安全领域发挥着重要作用。与考勤、手机登录等一般民事应用不同,公共安全中的指掌纹应用对各种人群、不同采集条件、大库大人群筛查下的识别都有着非常高的精度要求。例如,我国人口基数大,精度要求也就更高;老年人、体力劳动者等人群指纹识别正确率低;手指按捺产生的扭曲形变,使得识别精度大幅下降;黑名单查询、证件查重、刑侦嫌疑人库的数据规模达到十亿量级,已有技术难以精准筛查。
图为大人群指掌纹高精度识别技术挑战
在863计划、杰青项目等支持下,经过13年的攻关,项目组在低质量指掌纹的多个关键问题上取得了突破,为我国几个重大工程的大人群指掌纹识别应用奠定了技术基础。
项目构建了指纹纹理的拓扑和统计模型,发明了基于模型的方向场估计、奇异点检测、重叠指纹分离等技术,攻克了皮肤磨损、老化、皱褶、复杂背景等干扰下特征鲁棒提取的关键难题。
图为低质量指纹特征提取技术
为克服传统指纹识别技术利用信息量不足的痼疾,发明了模型驱动的方向场、密度图等特征高效编码及多特征编码融合技术,克服了全局特征用于大规模比对的计算存储困难,取得了信息表征能力和识别精度的突破。
图为多特征编码融合框架
项目获授权发明专利29项(含美国发明专利5项)、软件著作权58项,形成核心技术专利池;发表论文48篇,谷歌学术引用超过5000次。指纹识别算法的精度指标在国际权威在线评测上排名第1。
成果在我国电子护照、港澳通行证、身份证登记等重大工程中获广泛应用,有效防治了非法出入境、身份冒用;在全国刑侦领域占有率第1,使用量占全国的70%,近5年破案40多万起,其中命案2000多起,产生了重大社会影响。(文、摄影/郭振华、姜玥璐)