见识步态分析 最酷的生物识别技术

　　生物特征的多样性决定了这种生物识别的准确性，指纹、面部、虹膜等都是我们较为熟知的识别方式，然而，一部今年上映的《碟中谍5》，却让我们见识到了一种更新颖的生物识别技术--步态分析。究竟什么是步态分析？神奇在哪？

　　什么是步态？顾名思义指的就是人行走的姿态，描述人行走特点的周期性现象；而步态分析，则是通过记录、观察、分析身体运动方式，建立步态模型，提取稳定的参数特征，并通过计算机去识别的过程。一个完整的步态周期又包含了“支撑阶段”和“摆动阶段”两个阶段。

　　早期的医学研究显示，人体的步态有24种不同成分，包括骨骼长度、肌肉力量、关节柔韧性等等，将这些步态特点综合起来，“步态”就具备了个体特征性。用作身份识别时，只需将拍摄到的影像输入系统，计算机会通过步态识别算法进行匹配，从数据库中寻找匹配对象，并将最终的结果显示出来。

　　实际上，正如《碟中谍》影片里诠释的那样，步态很难进行掩饰与伪装，且在远距离与低分辨率情况下，都可进行精准识别。下面，我们就生物特征的多样性、稳定性、可采集性三个原则，来聊一聊让班吉彻底绝望的“步态分析系统”。

　　对于步态分析，存在这样一个假设，即每个人拥有一幅独特的面孔，同时每个人也拥有与他人不同的步态。当然，上述假设得到了医学研究的认可，也就是说“每个人的步态都是唯一的”。从解剖学的角度来看，步态唯一性的物理基础是每个人生理结构的差异性，不同的腿骨长度、肌肉强度、重心高度以及运动神经灵敏度，共同决定了步态的唯一性。

　　与虹膜、指纹、声音等其他生物识别技术相同的是，步态分析也存在稳定性问题，也就是说，一个人的步态会因为伤病、体重增或减甚至是着装舒适度等因素影响而改变。因此，其稳定性上也存在一定的挑战。

　　举个很简单的例子，例如今天脚上穿的鞋子不合脚或者不够舒适，那么穿着者的走路姿态就会跟着发生变化；又或是走路或运动时，不小心将脚踝扭伤，那么此时对于一瘸一拐的你而言，步态分析系统就会认为你是另一个人或导致验证失败。实际上，每种生物识别方式，都有可能因为一些意外而无法验证，因此，建立一套综合全面性的验证体系很有必要，也就是所谓的备选方案。

　　众所周知，每种生物识别技术都会因为一些“意外”而导致不能完整准确的采集特征信息。步态分析在采集数据上，也存有类似问题。例如长裤平底鞋与长裙高跟鞋的区别，又或是一些信教国家，长袍是其传统服装，腿部被完全遮挡住，一致无法实现步态分析等等。

　　看到此处，有人或许会说那要它有卵用？实际上，步态分析的优势在于远距离识别，最远可至数百米。此外，步态分析还可以轻松的区分出人的不同模式，例如行走、奔跑、负重等等。未来，将多种生物识别技术组合起来，根据实际的应用场景、用户条件、安全等级自动切换，形成多模态识别技术，将比任何单一生物特征更具竞争力。