文/阿碧

以眼為證

Clues in your eyes

文/阿碧

俗話說：“眼睛是心靈的窗口?！蹦闶欠裣嘈叛劬Φ囊恍┨卣饕矔蔀槠瓢妇€索？

眼球反射圖像

如果我們盯著別人的眼睛看，我們會在他們的眼睛里看到自己的影像以及周圍的環(huán)境。英國格拉斯哥大學(xué)的電子圖像分析專家羅布·詹金斯認(rèn)為人們的這一常識可以用于刑事案件的偵破。在綁架、恐怖襲擊等案件中，通過被困受害者眼睛中的圖像，刑偵人員可以發(fā)現(xiàn)藏匿的犯罪嫌疑人的影像，從而確定其身份。談判專家可以據(jù)此搜集資料，確定恰當(dāng)?shù)恼勁胁呗裕辉诰o急的情況下，狙擊手也好找到合適的射擊角度。

人眼就像是一臺相機(jī)的鏡頭，它允許外來的光線透過眼球投射到視網(wǎng)膜上，經(jīng)過人腦進(jìn)行信息處理后就可以看到周圍的環(huán)境。與此同時(shí)，類似玻璃珠一樣的眼球也會反射一部分光線，這些反射光線在眼球上形成一個(gè)虛像，就像照鏡子的原理。所形成的環(huán)境圖像被稱為眼球反射圖像。由于眼球的外表面是一個(gè)凸面，它的反射成像視野要比普通的鏡子大得多，有些類似道路拐彎處的凸面鏡。人體自身感覺不到這些圖像，只有旁觀者才能在我們眼中看到。由于人眼中的反射圖像較小，我們通過照片很難發(fā)現(xiàn)人眼中看到的場景和人物。隨著各種攝像器材分辨率的不斷提高，眼球反射圖像的用途將越來越大。研究人員表示，對高像素的圖像進(jìn)行放大，可以捕捉到當(dāng)時(shí)在同一現(xiàn)場的拍照者或者其他可識別的人物圖像。不過，對于人們當(dāng)前普遍使用的攝像頭來說，所拍攝的照片中的眼球反射圖像在放大之后往往模糊難辨。

詹金斯開發(fā)出一款優(yōu)秀的圖像分析軟件，可以對放大的眼球反射圖像進(jìn)行銳化、除噪等優(yōu)化處理，之后便可獲得一張相對清晰的眼球反射圖像。詹金斯稱他已經(jīng)利用這款軟件分析了成千上萬張照片，最終從80%的照片中都能發(fā)現(xiàn)一些新的信息。雖然提取出來的人像還不是很清晰，但是可以很清楚地發(fā)現(xiàn)人像的一些特征。如果通過互聯(lián)網(wǎng)或數(shù)據(jù)庫進(jìn)行搜索會很輕易地找到其中的一些人，而且解析出來的人臉輪廓，71%都能在網(wǎng)上找到與之對應(yīng)的真人照片。

一些案發(fā)現(xiàn)場可能沒有拍攝到嫌疑人正臉，這樣就不能進(jìn)行眼球反射圖像的處理和識別。然而，此時(shí)畫面中可能出現(xiàn)一只動物（比如貓、狗）的正臉，通過分析動物眼球上的反射圖像也可以找到一些有用的線索。刑偵人員還可以通過畫面中其他人物的眼睛反射圖像來查找隱藏的嫌疑人，或是通過圖像中的景觀來確認(rèn)案發(fā)地點(diǎn)、時(shí)間等破案線索。

此外，現(xiàn)在人們都喜歡自拍或者拍攝他人傳輸?shù)缴缃痪W(wǎng)站上，這些都是一個(gè)巨大的眼睛反射圖像資料庫，其中蘊(yùn)藏著大量的破案線索。詹金斯說：“每天大約有40萬張照片被上傳至社交網(wǎng)站，這個(gè)巨大的信息庫替我們記錄下了每天所發(fā)生的一切，而我們可以利用這一技術(shù)找到照片之外的東西?！?/p>

眼球運(yùn)動軌跡

在刑事審訊所用的各種測謊技術(shù)中，觀察眼睛是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。比如，觀察嫌疑人的瞳孔是一種常用的方法。眼睛中的虹膜呈圓盤狀，中間有一個(gè)小圓孔，這就是我們所說的瞳孔，也叫“瞳仁”。瞳孔直徑的正常值是2.5～5毫米。瞳孔的大小與環(huán)境亮度有關(guān)，在亮光處縮小，在暗光處變大。心理學(xué)研究還表明，人們在受到驚嚇或者聽到自己感興趣或熟悉的內(nèi)容時(shí)，瞳孔會稍稍變大，變大的程度與對信息的關(guān)注程度成正比。因此，盡管犯罪嫌疑人在審訊中會做出漠不關(guān)心或大呼冤枉的樣子，但是他們在看到或聽到的場景或細(xì)節(jié)與自己的作案經(jīng)歷相吻合時(shí)，他們的瞳孔就會不由自主地變大，有經(jīng)驗(yàn)的審訊人員會捕捉到這一變化，沿著被嫌疑人瞳孔“確認(rèn)”的方向繼續(xù)審訊下去。

除了觀測瞳孔變化外，在審訊中觀測眼球運(yùn)動軌跡也是一個(gè)很有效的方法。眼球的運(yùn)動軌跡復(fù)雜，光靠經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷會有誤差。為此，芬蘭研究人員杰安娜·西蒙娜等人開發(fā)出眼球跟蹤技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是視頻拍攝和軌跡分析。研究人員通過高清攝像機(jī)聚焦被拍攝者的眼部，軟件自動分析眼球的運(yùn)動軌跡，然后根據(jù)預(yù)設(shè)的一些參數(shù)給出被拍攝者的心理活動。

西蒙娜首先分析了動態(tài)信息和靜態(tài)信息對志愿者的心理影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)志愿者在閱讀靜態(tài)信息時(shí)，突然出現(xiàn)的動態(tài)信息會吸引他們的注意力，眼球運(yùn)動也隨之變化。因此，西蒙娜建議審訊者可以利用平板電腦給嫌疑人閱讀案情，并在適當(dāng)時(shí)候出現(xiàn)目擊者的聲音或案發(fā)現(xiàn)場的動態(tài)畫面，這樣嫌疑人在被“驚嚇”之余眼球運(yùn)動會出現(xiàn)很大的變化，無辜者和真正的兇手眼球運(yùn)動軌跡有明顯的差異。

為了驗(yàn)證自己的建議是否合理，西蒙娜進(jìn)行了一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，一些志愿者扮演罪犯“親自”參與了某個(gè)虛擬的刑事案件，一些志愿者則旁觀了這個(gè)刑事案件，而另外一些志愿者則事先對這個(gè)虛擬刑事案件一無所知。當(dāng)所有志愿者在閱讀平板電腦上的案情時(shí)，突然多次跳出案發(fā)現(xiàn)場的多種動態(tài)畫面，志愿者可以用鼠標(biāo)關(guān)掉這個(gè)畫面繼續(xù)閱讀案情。眼球運(yùn)動軌跡監(jiān)測結(jié)果表明，“犯罪嫌疑人”雖然下意識地要立即關(guān)掉這些動態(tài)畫面，但是他們在動態(tài)畫面上停留的平均時(shí)間還是最長的。眼球的雜亂運(yùn)動也顯示了這些人內(nèi)心相對較為慌亂，旁觀者的停留時(shí)間和慌亂程度次之。而事先一無所知者在畫面上停留時(shí)間最短，眼球的運(yùn)動軌跡也相對較平穩(wěn)。

英國?？巳卮髮W(xué)的法醫(yī)學(xué)研究人員鮑威爾等人發(fā)現(xiàn)，眼球運(yùn)動軌跡還可以顯示某個(gè)嫌疑人是否為慣犯。研究人員給在押的一些犯人觀看犯罪紀(jì)錄片或影視，結(jié)果發(fā)現(xiàn)眼球的運(yùn)動軌跡會顯示出他們對某個(gè)犯罪細(xì)節(jié)的專注度。對于他們熟悉的犯罪細(xì)節(jié)，這些犯人的關(guān)注度就要強(qiáng)得多，而且慣犯的關(guān)注度要大于初犯的關(guān)注度。在新一輪的測試中，慣犯對新犯罪手段的熟悉程度比初犯要大一些，那是因?yàn)閼T犯對犯罪手段的關(guān)注程度（即學(xué)習(xí)能力）要強(qiáng)一些。

此外，根據(jù)一家眼球跟蹤技術(shù)公司的一項(xiàng)調(diào)查顯示，在觀看同一畫面時(shí)，男犯與女犯的眼球軌跡也有明顯差異。在對200多個(gè)不同國家的參與者所進(jìn)行的調(diào)查顯示，在20秒的關(guān)注時(shí)間里，每個(gè)人對圖片中女性的面部所關(guān)注的時(shí)間較長，而男人對此關(guān)注的時(shí)間則要比女人更長一些；另外，比起女人，男人關(guān)注圖片中女性胸部的時(shí)間更長。如果關(guān)注時(shí)間超過20秒，女人會比男人更關(guān)注圖片中女性手上的戒指。

視網(wǎng)膜識別

視網(wǎng)膜居于眼球壁的內(nèi)層，是一層透明的薄膜。視網(wǎng)膜由色素上皮層和視網(wǎng)膜感覺層組成，色素上皮層與脈絡(luò)膜緊密相連，由色素上皮細(xì)胞組成，它們具有支持和營養(yǎng)光感受器細(xì)胞、遮光、散熱以及再生和修復(fù)等作用。視網(wǎng)膜就像一架照相機(jī)里的感光底片，專門負(fù)責(zé)感光成像。當(dāng)我們看東西時(shí)，物體的影像通過屈光系統(tǒng)，落在視網(wǎng)膜上。用于生物識別的血管分布在神經(jīng)視網(wǎng)膜上，每個(gè)人的視網(wǎng)膜血管分布都不完全相同，且具有較好的穩(wěn)定性。因此，視網(wǎng)膜可以用來可靠地鑒別個(gè)人身份。

雖然視網(wǎng)膜掃描的技術(shù)含量較高，但是視網(wǎng)膜掃描技術(shù)可能是開發(fā)最早的生物識別技術(shù)，在20世紀(jì)30年代，通過研究就得出了人類眼球后部血管分布唯一性的理論。進(jìn)一步的研究表明，即使是孿生子，這種血管分布也是具有唯一性的。除了患有眼疾或者嚴(yán)重的腦外傷外，視網(wǎng)膜的結(jié)構(gòu)形式在人的一生當(dāng)中都相當(dāng)穩(wěn)定。

視網(wǎng)膜識別使用光學(xué)設(shè)備發(fā)出的低強(qiáng)度光源掃描視網(wǎng)膜上獨(dú)特的圖案。在采集視網(wǎng)膜的數(shù)據(jù)時(shí)，掃描器發(fā)出一束光射入使用者的眼睛，并反射回掃描器，系統(tǒng)會迅速描繪出眼睛的血管圖案并錄入一個(gè)數(shù)據(jù)庫中。視網(wǎng)膜識別系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是具有相當(dāng)高的可靠性。錄入設(shè)備從視網(wǎng)膜上可以獲得700個(gè)特征點(diǎn)，而目前常用的指紋識別只能提供30到40個(gè)特征點(diǎn)。這使得視網(wǎng)膜掃描技術(shù)的錄入設(shè)備的差錯(cuò)率低于一百萬分之一。視網(wǎng)膜是不可見的，因此也不可能被偽造。

雖然視網(wǎng)膜識別系統(tǒng)準(zhǔn)確率很高，但是它的缺陷也十分明顯。它要求使用者注視掃描器并盯著一點(diǎn)，眼睛必須處于靜止?fàn)顟B(tài)。這讓被試者十分不舒服，不大愿意配合，對于戴眼鏡的人來說這更不方便。所以盡管視網(wǎng)膜識別技術(shù)本身很好，但用戶的接受程度很低。因此，該類產(chǎn)品雖在20世紀(jì)90年代經(jīng)過重新設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了連通性，改進(jìn)了用戶界面，但仍然是一種非主流的生物識別產(chǎn)品。

虹膜識別

虹膜為人們所稱的黑眼珠部分，是眼球前一層盤狀的薄膜，中央部分是瞳孔。通過紅外光對虹膜上的紋絡(luò)進(jìn)行識別，發(fā)現(xiàn)人們有60%左右的紋絡(luò)是相同的，有40%的紋絡(luò)是具有特異性的。研究發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)人具有單眼相同虹膜特征的概率是十萬分之一，雙眼虹膜特征完全相同的概率是千億分之一，比DNA完全相同的概率還要低很多倍。這就意味著世界上基本上找不到兩眼虹膜特征完全相同的兩個(gè)人。

眼睛虹膜紋絡(luò)識別技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與成像技術(shù)的結(jié)晶，采用的是紅外成像技術(shù)，將人眼中的虹膜紋絡(luò)特征圖像信息輸入計(jì)算機(jī)，成為特殊的可供自動識別的人體身份證。照相機(jī)會在15厘米遠(yuǎn)的距離為人們的眼睛進(jìn)行紅外線拍攝，然后軟件會根據(jù)圖像上的點(diǎn)繪制出被試者的虹膜樣板。在虹膜的定位1秒鐘之內(nèi)即可完成，產(chǎn)生虹膜代碼的時(shí)間也僅需1秒的時(shí)間，數(shù)據(jù)庫的檢索時(shí)間也相當(dāng)快。由于不需要緊貼掃描設(shè)備，虹膜掃描技術(shù)的實(shí)用性要比視網(wǎng)膜識別要強(qiáng)得多。虹膜識別的精確性也較高，它能夠識別出近250個(gè)特征點(diǎn)。

一些國家利用掃描虹膜來識別入境乘客的身份，比如荷蘭的一家機(jī)場運(yùn)營商已經(jīng)在阿姆斯特丹機(jī)場利用虹膜識別技術(shù)提供自動過境服務(wù)，乘客只要盯著鏡頭看一下就完成了入境手續(xù)。美國新澤西州肯尼迪國際機(jī)場和紐約奧爾巴尼國際機(jī)場均安裝了虹膜識別儀，工作人員只有通過虹膜識別系統(tǒng)的檢測才能進(jìn)入例如停機(jī)坪和行李提取處等受限制場所。德國柏林的法蘭克福機(jī)場、荷蘭史基浦機(jī)場以及日本成田機(jī)場也安裝了虹膜出入境管理系統(tǒng)，應(yīng)用于乘客通關(guān)。

虹膜掃描技術(shù)還用在醫(yī)院、學(xué)校、監(jiān)獄、軍用裝置，甚至是旅館的進(jìn)出管理中，它還能夠減少在福利救助中的欺詐訴訟。美國新澤西州在一些中小學(xué)校園里面安裝了虹膜識別的裝置進(jìn)行安全控制，學(xué)校的學(xué)生以及員工都不再使用任何形式的卡片與證件，只要他們在虹膜攝像頭之前經(jīng)過，他們的位置，身份便被系統(tǒng)識別出來，所有外來的人員都必須進(jìn)行虹膜資料的登錄才能進(jìn)入到校園中。同時(shí)，通過中央登錄與權(quán)限控制系統(tǒng)對進(jìn)入這個(gè)活動范圍進(jìn)行控制。系統(tǒng)安裝以后，校園內(nèi)的各種違反校規(guī)以及侵犯、犯罪活動大大減少，極大的減輕了校園管理難度。

眼角紋識別

無論是虹膜識別還是視網(wǎng)膜識別，技術(shù)要求都比較高，都需要專業(yè)而笨重的設(shè)備，這阻礙了這兩項(xiàng)技術(shù)在公共場所的推廣使用。美國一家名為“眼睛認(rèn)證”的公司表示，他們開發(fā)出了一款名為“眼角紋識別”的軟件，可以利用已有的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行眼部識別，成本極低，十分利于推廣。

“眼睛認(rèn)證”公司的研究人員發(fā)現(xiàn)，每個(gè)人的眼角紋都有一定的差異，可以用于身份識別。每個(gè)人有4片眼角紋，每個(gè)眼睛各2片。眼角紋的差異雖然很小，但是仔細(xì)分析還是可以找出其特征。由于眼角紋就在眼睛外部，且紋路十分明顯，從普通照片上就可以看得出來。采用專業(yè)的識別軟件，對拍攝的圖像進(jìn)行分析，就可以找到混在人群中的違法犯罪分子。

眼角紋識別雖然準(zhǔn)確率只有85%左右，但是作為一項(xiàng)廉價(jià)的識別技術(shù)，它非常適用于安全級別較低的公共設(shè)施。比如，在居民樓大門口安裝眼角紋識別設(shè)備，只允許本樓居民進(jìn)入，就可以很好地排除外來的違法犯罪分子。在智能手機(jī)或者筆記本電腦上安裝這款軟件，就可以防止他人盜竊你的電子銀行密碼、個(gè)人隱私等重要信息。

欄目主持人：劉雨 lymjcfy@163.com