揭秘刷掌支付背后的黑科技

宣布时间：2023-06-04 15:18来源：EETOP

最近“掌纹支付”冲上热搜，凭据腾讯官方宣布，微信刷掌支付正式宣布，用户在设备上录入手掌纹样之后，即可用手掌进行支付。目前这项技术已经被用在北京大兴机场线，后续将会进入地铁、高铁、超市商场以及机场等诸多场景，掌纹识别将成为继指纹识别和人脸识别之后，又一支付与解锁方法。

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掌纹怎么被识别？

从技术原理来看，掌纹识别的焦点逻辑和人脸识别以及指纹识别一样，都是利用人体某方面的唯一性。人的面容无论看起来何等相似，但总会在结构上有细微差别。掌纹也是一样，人的掌纹是由万千纹线随机排列组合而成，这组成了掌纹的奇特性与唯一性。

掌纹识别技术先利用图像传感器敌手掌纹路进行收罗，再凭据算法进行图像的预处理，提取掌纹的特征，然后建立掌纹数据库。当用户在刷掌纹的时候，会将当下的掌纹与数据库的掌纹进行数据比对，从而实现精准识别。腾讯为了包管掌纹支付的足够宁静，还添加了掌静脉识别，以抵达宁静性的双重包管。

从具体技术细节来看，组成掌纹识别产品的焦点是AI算法和感知芯片。目前这两项技术在海内均已成熟。在AI算法上，海内的两大科技巨头早已结构，腾讯优图实验室在去年8月就联合合肥工大、上海交大等高校提出通过几何模型合成数据，来预训练掌纹识别模型，阿里的支付宝技术团队也在去年进行掌纹支付算法的研发。从结果来看，腾讯率先一步实现技术落地。

从感知芯片来看，无论是掌纹识别，照旧指纹识别或者人脸识别，其所需的最焦点传感器是CIS芯片，目前海内已经有多家企业在该领域结构多年。

所谓CIS全称为CMOS图像传感器，是一种将光学影像转换为电子信号的设备，简单理解为这款芯片通过拍照将图像信号转化为数字信号。在人体生物特征识别中，CIS芯片的焦点作用就是给指纹、人脸或者掌纹进行“画像”，只不过针对差别的识别方法，画像的方法也略有差别。

CIS芯片在生物特征识别中的作用

先说指纹识别，它的画像方法是2D的。以智能手机的光学指纹识别为例，用户指纹按压屏幕之后，会酿成平面图形，然后用一颗卷帘式快门的CIS对图像进行拍照，再将图像转化为数字信息进行处理识别。目前智能手机的光学指纹识别区分率在5~8万左右，使用的历程中需要OLED屏幕光做补光以抵达更好的识别效果。

人脸识别和掌纹识别则与指纹识别略有差别，由于这两者属于非接触式识别，为了包管识别的准确性，需要一些“黑科技”来抵达最理想的识别效果。从芯片数量上来说，人脸和掌纹识别需要至少1~2颗CIS芯片，来获取人脸或手掌的3D信息，而从芯片的类别来看，卷帘式快门CIS很难满足高速、准确的识别要求，需要用到全局快门的CIS芯片。目前支付级别的人脸识别（支付宝、微信的刷脸）主要接纳单颗130万像素全局快门图像传感器+结构光的计划来使用的，可以获取高精度的人脸3D信息。

关于卷帘式快门与全局快门的区别需要进行简单介绍一下。这两者在事情原理上略有区别，卷帘式快门的事情原理是将画面支解成尺寸巨细相同的条状，然后逐条曝光，逐条转为数字信号，这一类快门的很适合指纹识别这种2D应用场景。缺点是卷帘快门由于是逐条曝光所以容易爆发畸变（业内也称之为“果冻效应”）。这一点在全局快门中则不保存。

全局快门的事情原理是将整个画面同时曝光，然后整个画面可以同时转换为数字信号，这种事情方法的利益是曝光时间快，不需要人脸或者手掌短时间牢固不动，所以很适适用在非接触式识别场景中。

但全局快门传感器也保存缺点，那就是其感光度一般比卷帘式的图像传感器低，需要在曝光时补光，不过已经有企业在芯片层面革新了这项科技，且这款芯片不是来自外洋，而是国产图像传感器企业思特威的SC132GS。其技术原理是将全局曝光的CIS芯片过去照式升级到背照式工艺，即BSI+Global Shutter的CMOS图像传感器，背照式工艺的高感光度能够很好的解决曝光量缺乏的问题，与结构光相结合后可以被广泛应用于人脸和掌纹识别领域，也是目前人脸/掌纹支付领域最主流的计划之一。

值得一提的是，基于背照式+全局快门图像传感器相关技术的首次亮相是在2019年的ISSCC旧金山国际电路峰会（俗称芯片界的奥林匹克）上，且正是由中国企业思特威推出并作为图像传感器领域的开场论文现场宣布的。

掌纹识别重塑工业花样

一项新技术的泛起并被应用，势必会引起行业花样重塑。掌纹识别的泛起，也会让整个生物特征识别市场的花样爆发改变�？疾焐锾卣魇侗鸺际跄芊癖皇谐『拖颜呓邮苡辛礁鼋沟阍�，第一条是足够宁静，第二条则是足够便当。

宁静性是生物特征识别的底线，无论是指纹识别、人脸识别照旧如今的掌纹识别，其最焦点的一点就是要包管不被破解盗用，而便当性关乎用户的使用体验，使用不便当导致用户体验差，那么该技术则无法跨越鸿沟，进入早期公共市场，进一步无法抵达规模优势，最终只会沦为小众市场。

首先从技术的宁静性来看，指纹识别、掌纹识别和人脸识别都已经抵达了支付级，但人脸识别相关于其它两者来说有一个天然缺陷，人脸是天然袒露在外，隐匿性太低，因此很容易被偷取人脸信息，用户会有这一层担心，这也是腾讯此前大力推广人脸支付不乐成转而研究掌纹支付的焦点原因。

在便捷性上，指纹识别因为需要接触才华识别，所以稍逊一筹，目前最大的应用场景照旧安卓手机，另一方面，指纹识别在流行病高发期间会增加交叉熏染危害。人脸识别和掌纹识别这种非接触式识别会十分便当，但需要说明的是，人脸识别太过于迅捷，没有留给用户足够考虑的时间，笔者曾在支付宝人脸识别付款历程中，发明被默认开通蚂蚁花呗，但脸贴上去之时已悔之晚矣。

综合来看，指纹识别和人脸识别各自在便捷性与宁静性保存缺乏，而掌纹识别则将这两者的优点集于一身，是一项十分有前景的技术。

在海内市场中，腾讯与阿里在力推掌纹支付，北京大兴机场已经开始使用，未来也许会有更多的都会追随。另一方面，在超市、医疗行颐魅这些to B市场中掌纹识别也能够发挥巨大空间，未来不排除这些系统会使用掌纹识别，或将旧有的识别产品替换为掌纹识别。在外洋市场中，2022年8月亚马逊已经在加利福尼亚州的65个全食超市中使用上了掌纹识别技术。

总结

无论是从技术的成熟度照旧工业化的能力，抑或是巨头们的推广力度，掌纹识别技术都具有一个比较美好的未来，至于在掌纹识别这个工业链，谁能成为未来的霸主，则需要看各家的实力与结构了。

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