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眼球反射图像
如果我们盯着别人的眼睛看，我们会在他们的眼睛里看到自己的影像以及周围的环境。英国格拉斯哥大学的电子图像分析专家罗布·詹金斯认为人们的这一常识可以用于刑事案件的侦破。在绑架、恐怖袭击等案件中，通过被困受害者眼睛中的图像，刑侦人员可以发现藏匿的犯罪嫌疑人的影像，从而确定其身份。谈判专家可以据此搜集资料，确定恰当的谈判策略；在紧急的情况下，狙击手也好找到合适的射击角度。
人眼就像是一台相机的镜头，它允许外来的光线透过眼球投射到视网膜上，经过人脑进行信息处理后就可以看到周围的环境。与此同时，类似玻璃珠一样的眼球也会反射一部分光线，这些反射光线在眼球上形成一个虚像，就像照镜子的原理。所形成的环境图像被称为眼球反射图像。由于眼球的外表面是一个凸面，它的反射成像视野要比普通的镜子大得多，有些类似道路拐弯处的凸面镜。人体自身感觉不到这些图像，只有旁观者才能在我们眼中看到。由于人眼中的反射图像较小，我们通过照片很难发现人眼中看到的场景和人物。随着各种摄像器材分辨率的不断提高，眼球反射图像的用途将越来越大。研究人员表示，对高像素的图像进行放大，可以捕捉到当时在同一现场的拍照者或者其他可识别的人物图像。不过，对于人们当前普遍使用的摄像头来说，所拍摄的照片中的眼球反射图像在放大之后往往模糊难辨。
詹金斯开发出一款优秀的图像分析软件，可以对放大的眼球反射图像进行锐化、除噪等优化处理，之后便可获得一张相对清晰的眼球反射图像。詹金斯称他已经利用这款软件分析了成千上万张照片，最终从80%的照片中都能发现一些新的信息。虽然提取出来的人像还不是很清晰，但是可以很清楚地发现人像的一些特征。如果通过互联网或数据库进行搜索会很轻易地找到其中的一些人，而且解析出来的人脸轮廓，71%都能在网上找到与之对应的真人照片。
一些案发现场可能没有拍摄到嫌疑人正脸，这样就不能进行眼球反射图像的处理和识别。然而，此时画面中可能出现一只动物（比如猫、狗）的正脸，通过分析动物眼球上的反射图像也可以找到一些有用的线索。刑侦人员还可以通过画面中其他人物的眼睛反射图像来查找隐藏的嫌疑人，或是通过图像中的景观来确认案发地点、时间等破案线索。
此外，现在人们都喜欢自拍或者拍摄他人传输到社交网站上，这些都是一个巨大的眼睛反射图像资料库，其中蕴藏着大量的破案线索。詹金斯说：“每天大约有40万张照片被上传至社交网站，这个巨大的信息库替我们记录下了每天所发生的一切，而我们可以利用这一技术找到照片之外的东西。”
眼球运动轨迹
在刑事审讯所用的各种测谎技术中，观察眼睛是一项重要的内容。比如，观察嫌疑人的瞳孔是一种常用的方法。眼睛中的虹膜呈圆盘状，中间有一个小圆孔，这就是我们所说的瞳孔，也叫“瞳仁”。瞳孔直径的正常值是2.5～5毫米。瞳孔的大小与环境亮度有关，在亮光处缩小，在暗光处变大。心理学研究还表明，人们在受到惊吓或者听到自己感兴趣或熟悉的内容时，瞳孔会稍稍变大，变大的程度与对信息的关注程度成正比。因此，尽管犯罪嫌疑人在审讯中会做出漠不关心或大呼冤枉的样子，但是他们在看到或听到的场景或细节与自己的作案经历相吻合时，他们的瞳孔就会不由自主地变大，有经验的审讯人员会捕捉到这一变化，沿着被嫌疑人瞳孔“确认”的方向继续审讯下去。
除了观测瞳孔变化外，在审讯中观测眼球运动轨迹也是一个很有效的方法。眼球的运动轨迹复杂，光靠经验来进行判断会有误差。为此，芬兰研究人员杰安娜·西蒙娜等人开发出眼球跟踪技术，这项技术的关键点是视频拍摄和轨迹分析。研究人员通过高清摄像机聚焦被拍摄者的眼部，软件自动分析眼球的运动轨迹，然后根据预设的一些参数给出被拍摄者的心理活动。
西蒙娜首先分析了动态信息和静态信息对志愿者的心理影响，结果发现志愿者在阅读静态信息时，突然出现的动态信息会吸引他们的注意力，眼球运动也随之变化。因此，西蒙娜建议审讯者可以利用平板电脑给嫌疑人阅读案情，并在适当时候出现目击者的声音或案发现场的动态画面，这样嫌疑人在被“惊吓”之余眼球运动会出现很大的变化，无辜者和真正的凶手眼球运动轨迹有明显的差异。
为了验证自己的建议是否合理，西蒙娜进行了一个模拟实验。在这个实验中，一些志愿者扮演罪犯“亲自”参与了某个虚拟的刑事案件，一些志愿者则旁观了这个刑事案件，而另外一些志愿者则事先对这个虚拟刑事案件一无所知。当所有志愿者在阅读平板电脑上的案情时，突然多次跳出案发现场的多种动态画面，志愿者可以用鼠标关掉这个画面继续阅读案情。眼球运动轨迹监测结果表明，“犯罪嫌疑人”虽然下意识地要立即关掉这些动态画面，但是他们在动态画面上停留的平均时间还是最长的。眼球的杂乱运动也显示了这些人内心相对较为慌乱，旁观者的停留时间和慌乱程度次之。而事先一无所知者在画面上停留时间最短，眼球的运动轨迹也相对较平稳。
英国埃克塞特大学的法医学研究人员鲍威尔等人发现，眼球运动轨迹还可以显示某个嫌疑人是否为惯犯。研究人员给在押的一些犯人观看犯罪纪录片或影视，结果发现眼球的运动轨迹会显示出他们对某个犯罪细节的专注度。对于他们熟悉的犯罪细节，这些犯人的关注度就要强得多，而且惯犯的关注度要大于初犯的关注度。在新一轮的测试中，惯犯对新犯罪手段的熟悉程度比初犯要大一些，那是因为惯犯对犯罪手段的关注程度（即学习能力）要强一些。
此外，根据一家眼球跟踪技术公司的一项调查显示，在观看同一画面时，男犯与女犯的眼球轨迹也有明显差异。在对200多个不同国家的参与者所进行的调查显示，在20秒的关注时间里，每个人对图片中女性的面部所关注的时间较长，而男人对此关注的时间则要比女人更长一些；另外，比起女人，男人关注图片中女性胸部的时间更长。如果关注时间超过20秒，女人会比男人更关注图片中女性手上的戒指。
视网膜识别
视网膜居于眼球壁的内层，是一层透明的薄膜。视网膜由色素上皮层和视网膜感觉层组成，色素上皮层与脉络膜紧密相连，由色素上皮细胞组成，它们具有支持和营养光感受器细胞、遮光、散热以及再生和修复等作用。视网膜就像一架照相机里的感光底片，专门负责感光成像。当我们看东西时，物体的影像通过屈光系统，落在视网膜上。用于生物识别的血管分布在神经视网膜上，每個人的视网膜血管分布都不完全相同，且具有较好的稳定性。因此，视网膜可以用来可靠地鉴别个人身份。 虽然视网膜扫描的技术含量较高，但是视网膜扫描技术可能是开发最早的生物识别技术，在20世纪30年代，通过研究就得出了人类眼球后部血管分布唯一性的理论。进一步的研究表明，即使是孪生子，这种血管分布也是具有唯一性的。除了患有眼疾或者严重的脑外伤外，视网膜的结构形式在人的一生当中都相当稳定。
视网膜识别使用光学设备发出的低强度光源扫描视网膜上独特的图案。在采集视网膜的数据时，扫描器发出一束光射入使用者的眼睛，并反射回扫描器，系统会迅速描绘出眼睛的血管图案并录入一个数据库中。视网膜识别系统的优点是具有相当高的可靠性。录入设备从视网膜上可以获得700个特征点，而目前常用的指纹识别只能提供30到40个特征点。这使得视网膜扫描技术的录入设备的差错率低于一百万分之一。视网膜是不可见的，因此也不可能被伪造。
虽然视网膜识别系统准确率很高，但是它的缺陷也十分明显。它要求使用者注视扫描器并盯着一点，眼睛必须处于静止状态。这让被试者十分不舒服，不大愿意配合，对于戴眼镜的人来说这更不方便。所以尽管视网膜识别技术本身很好，但用户的接受程度很低。因此，该类产品虽在20世纪90年代经过重新设计，加强了连通性，改进了用户界面，但仍然是一种非主流的生物识别产品。
虹膜识别
虹膜为人们所称的黑眼珠部分，是眼球前一层盘状的薄膜，中央部分是瞳孔。通过红外光对虹膜上的纹络进行识别，发现人们有60%左右的纹络是相同的，有40%的纹络是具有特异性的。研究发现，两个人具有单眼相同虹膜特征的概率是十万分之一，双眼虹膜特征完全相同的概率是千亿分之一，比DNA完全相同的概率还要低很多倍。这就意味着世界上基本上找不到两眼虹膜特征完全相同的两个人。
眼睛虹膜纹络识别技术是计算机技术与成像技术的结晶，采用的是红外成像技术，将人眼中的虹膜纹络特征图像信息输入计算机，成为特殊的可供自动识别的人体身份证。照相机会在15厘米远的距离为人们的眼睛进行红外线拍摄，然后软件会根据图像上的点绘制出被试者的虹膜样板。在虹膜的定位1秒钟之内即可完成，产生虹膜代码的时间也仅需1秒的时间，数据库的检索时间也相当快。由于不需要紧贴扫描设备，虹膜扫描技术的实用性要比视网膜识别要强得多。虹膜识别的精确性也较高，它能够识别出近250个特征点。
一些国家利用扫描虹膜来识别入境乘客的身份，比如荷兰的一家机场运营商已经在阿姆斯特丹机场利用虹膜识别技术提供自动过境服务，乘客只要盯着镜头看一下就完成了入境手续。美国新泽西州肯尼迪国际机场和纽约奥尔巴尼国际机场均安装了虹膜识别仪，工作人员只有通过虹膜识别系统的检测才能进入例如停机坪和行李提取处等受限制场所。德国柏林的法兰克福机场、荷兰史基浦机场以及日本成田机场也安装了虹膜出入境管理系统，应用于乘客通关。
虹膜扫描技术还用在医院、學校、监狱、军用装置，甚至是旅馆的进出管理中，它还能够减少在福利救助中的欺诈诉讼。美国新泽西州在一些中小学校园里面安装了虹膜识别的装置进行安全控制，学校的学生以及员工都不再使用任何形式的卡片与证件，只要他们在虹膜摄像头之前经过，他们的位置，身份便被系统识别出来，所有外来的人员都必须进行虹膜资料的登录才能进入到校园中。同时，通过中央登录与权限控制系统对进入这个活动范围进行控制。系统安装以后，校园内的各种违反校规以及侵犯、犯罪活动大大减少，极大的减轻了校园管理难度。
眼角纹识别
无论是虹膜识别还是视网膜识别，技术要求都比较高，都需要专业而笨重的设备，这阻碍了这两项技术在公共场所的推广使用。美国一家名为“眼睛认证”的公司表示，他们开发出了一款名为“眼角纹识别”的软件，可以利用已有的各项设备进行眼部识别，成本极低，十分利于推广。
“眼睛认证”公司的研究人员发现，每个人的眼角纹都有一定的差异，可以用于身份识别。每个人有4片眼角纹，每个眼睛各2片。眼角纹的差异虽然很小，但是仔细分析还是可以找出其特征。由于眼角纹就在眼睛外部，且纹路十分明显，从普通照片上就可以看得出来。采用专业的识别软件，对拍摄的图像进行分析，就可以找到混在人群中的违法犯罪分子。
眼角纹识别虽然准确率只有85%左右，但是作为一项廉价的识别技术，它非常适用于安全级别较低的公共设施。比如，在居民楼大门口安装眼角纹识别设备，只允许本楼居民进入，就可以很好地排除外来的违法犯罪分子。在智能手机或者笔记本电脑上安装这款软件，就可以防止他人盗窃你的电子银行密码、个人隐私等重要信息。
栏目主持人：刘雨濛 [email protected]
如果我们盯着别人的眼睛看，我们会在他们的眼睛里看到自己的影像以及周围的环境。英国格拉斯哥大学的电子图像分析专家罗布·詹金斯认为人们的这一常识可以用于刑事案件的侦破。在绑架、恐怖袭击等案件中，通过被困受害者眼睛中的图像，刑侦人员可以发现藏匿的犯罪嫌疑人的影像，从而确定其身份。谈判专家可以据此搜集资料，确定恰当的谈判策略；在紧急的情况下，狙击手也好找到合适的射击角度。
人眼就像是一台相机的镜头，它允许外来的光线透过眼球投射到视网膜上，经过人脑进行信息处理后就可以看到周围的环境。与此同时，类似玻璃珠一样的眼球也会反射一部分光线，这些反射光线在眼球上形成一个虚像，就像照镜子的原理。所形成的环境图像被称为眼球反射图像。由于眼球的外表面是一个凸面，它的反射成像视野要比普通的镜子大得多，有些类似道路拐弯处的凸面镜。人体自身感觉不到这些图像，只有旁观者才能在我们眼中看到。由于人眼中的反射图像较小，我们通过照片很难发现人眼中看到的场景和人物。随着各种摄像器材分辨率的不断提高，眼球反射图像的用途将越来越大。研究人员表示，对高像素的图像进行放大，可以捕捉到当时在同一现场的拍照者或者其他可识别的人物图像。不过，对于人们当前普遍使用的摄像头来说，所拍摄的照片中的眼球反射图像在放大之后往往模糊难辨。
詹金斯开发出一款优秀的图像分析软件，可以对放大的眼球反射图像进行锐化、除噪等优化处理，之后便可获得一张相对清晰的眼球反射图像。詹金斯称他已经利用这款软件分析了成千上万张照片，最终从80%的照片中都能发现一些新的信息。虽然提取出来的人像还不是很清晰，但是可以很清楚地发现人像的一些特征。如果通过互联网或数据库进行搜索会很轻易地找到其中的一些人，而且解析出来的人脸轮廓，71%都能在网上找到与之对应的真人照片。
一些案发现场可能没有拍摄到嫌疑人正脸，这样就不能进行眼球反射图像的处理和识别。然而，此时画面中可能出现一只动物（比如猫、狗）的正脸，通过分析动物眼球上的反射图像也可以找到一些有用的线索。刑侦人员还可以通过画面中其他人物的眼睛反射图像来查找隐藏的嫌疑人，或是通过图像中的景观来确认案发地点、时间等破案线索。
此外，现在人们都喜欢自拍或者拍摄他人传输到社交网站上，这些都是一个巨大的眼睛反射图像资料库，其中蕴藏着大量的破案线索。詹金斯说：“每天大约有40万张照片被上传至社交网站，这个巨大的信息库替我们记录下了每天所发生的一切，而我们可以利用这一技术找到照片之外的东西。”
眼球运动轨迹
在刑事审讯所用的各种测谎技术中，观察眼睛是一项重要的内容。比如，观察嫌疑人的瞳孔是一种常用的方法。眼睛中的虹膜呈圆盘状，中间有一个小圆孔，这就是我们所说的瞳孔，也叫“瞳仁”。瞳孔直径的正常值是2.5～5毫米。瞳孔的大小与环境亮度有关，在亮光处缩小，在暗光处变大。心理学研究还表明，人们在受到惊吓或者听到自己感兴趣或熟悉的内容时，瞳孔会稍稍变大，变大的程度与对信息的关注程度成正比。因此，尽管犯罪嫌疑人在审讯中会做出漠不关心或大呼冤枉的样子，但是他们在看到或听到的场景或细节与自己的作案经历相吻合时，他们的瞳孔就会不由自主地变大，有经验的审讯人员会捕捉到这一变化，沿着被嫌疑人瞳孔“确认”的方向继续审讯下去。
除了观测瞳孔变化外，在审讯中观测眼球运动轨迹也是一个很有效的方法。眼球的运动轨迹复杂，光靠经验来进行判断会有误差。为此，芬兰研究人员杰安娜·西蒙娜等人开发出眼球跟踪技术，这项技术的关键点是视频拍摄和轨迹分析。研究人员通过高清摄像机聚焦被拍摄者的眼部，软件自动分析眼球的运动轨迹，然后根据预设的一些参数给出被拍摄者的心理活动。
西蒙娜首先分析了动态信息和静态信息对志愿者的心理影响，结果发现志愿者在阅读静态信息时，突然出现的动态信息会吸引他们的注意力，眼球运动也随之变化。因此，西蒙娜建议审讯者可以利用平板电脑给嫌疑人阅读案情，并在适当时候出现目击者的声音或案发现场的动态画面，这样嫌疑人在被“惊吓”之余眼球运动会出现很大的变化，无辜者和真正的凶手眼球运动轨迹有明显的差异。
为了验证自己的建议是否合理，西蒙娜进行了一个模拟实验。在这个实验中，一些志愿者扮演罪犯“亲自”参与了某个虚拟的刑事案件，一些志愿者则旁观了这个刑事案件，而另外一些志愿者则事先对这个虚拟刑事案件一无所知。当所有志愿者在阅读平板电脑上的案情时，突然多次跳出案发现场的多种动态画面，志愿者可以用鼠标关掉这个画面继续阅读案情。眼球运动轨迹监测结果表明，“犯罪嫌疑人”虽然下意识地要立即关掉这些动态画面，但是他们在动态画面上停留的平均时间还是最长的。眼球的杂乱运动也显示了这些人内心相对较为慌乱，旁观者的停留时间和慌乱程度次之。而事先一无所知者在画面上停留时间最短，眼球的运动轨迹也相对较平稳。
英国埃克塞特大学的法医学研究人员鲍威尔等人发现，眼球运动轨迹还可以显示某个嫌疑人是否为惯犯。研究人员给在押的一些犯人观看犯罪纪录片或影视，结果发现眼球的运动轨迹会显示出他们对某个犯罪细节的专注度。对于他们熟悉的犯罪细节，这些犯人的关注度就要强得多，而且惯犯的关注度要大于初犯的关注度。在新一轮的测试中，惯犯对新犯罪手段的熟悉程度比初犯要大一些，那是因为惯犯对犯罪手段的关注程度（即学习能力）要强一些。
此外，根据一家眼球跟踪技术公司的一项调查显示，在观看同一画面时，男犯与女犯的眼球轨迹也有明显差异。在对200多个不同国家的参与者所进行的调查显示，在20秒的关注时间里，每个人对图片中女性的面部所关注的时间较长，而男人对此关注的时间则要比女人更长一些；另外，比起女人，男人关注图片中女性胸部的时间更长。如果关注时间超过20秒，女人会比男人更关注图片中女性手上的戒指。
视网膜识别
视网膜居于眼球壁的内层，是一层透明的薄膜。视网膜由色素上皮层和视网膜感觉层组成，色素上皮层与脉络膜紧密相连，由色素上皮细胞组成，它们具有支持和营养光感受器细胞、遮光、散热以及再生和修复等作用。视网膜就像一架照相机里的感光底片，专门负责感光成像。当我们看东西时，物体的影像通过屈光系统，落在视网膜上。用于生物识别的血管分布在神经视网膜上，每個人的视网膜血管分布都不完全相同，且具有较好的稳定性。因此，视网膜可以用来可靠地鉴别个人身份。 虽然视网膜扫描的技术含量较高，但是视网膜扫描技术可能是开发最早的生物识别技术，在20世纪30年代，通过研究就得出了人类眼球后部血管分布唯一性的理论。进一步的研究表明，即使是孪生子，这种血管分布也是具有唯一性的。除了患有眼疾或者严重的脑外伤外，视网膜的结构形式在人的一生当中都相当稳定。
视网膜识别使用光学设备发出的低强度光源扫描视网膜上独特的图案。在采集视网膜的数据时，扫描器发出一束光射入使用者的眼睛，并反射回扫描器，系统会迅速描绘出眼睛的血管图案并录入一个数据库中。视网膜识别系统的优点是具有相当高的可靠性。录入设备从视网膜上可以获得700个特征点，而目前常用的指纹识别只能提供30到40个特征点。这使得视网膜扫描技术的录入设备的差错率低于一百万分之一。视网膜是不可见的，因此也不可能被伪造。
虽然视网膜识别系统准确率很高，但是它的缺陷也十分明显。它要求使用者注视扫描器并盯着一点，眼睛必须处于静止状态。这让被试者十分不舒服，不大愿意配合，对于戴眼镜的人来说这更不方便。所以尽管视网膜识别技术本身很好，但用户的接受程度很低。因此，该类产品虽在20世纪90年代经过重新设计，加强了连通性，改进了用户界面，但仍然是一种非主流的生物识别产品。
虹膜识别
虹膜为人们所称的黑眼珠部分，是眼球前一层盘状的薄膜，中央部分是瞳孔。通过红外光对虹膜上的纹络进行识别，发现人们有60%左右的纹络是相同的，有40%的纹络是具有特异性的。研究发现，两个人具有单眼相同虹膜特征的概率是十万分之一，双眼虹膜特征完全相同的概率是千亿分之一，比DNA完全相同的概率还要低很多倍。这就意味着世界上基本上找不到两眼虹膜特征完全相同的两个人。
眼睛虹膜纹络识别技术是计算机技术与成像技术的结晶，采用的是红外成像技术，将人眼中的虹膜纹络特征图像信息输入计算机，成为特殊的可供自动识别的人体身份证。照相机会在15厘米远的距离为人们的眼睛进行红外线拍摄，然后软件会根据图像上的点绘制出被试者的虹膜样板。在虹膜的定位1秒钟之内即可完成，产生虹膜代码的时间也仅需1秒的时间，数据库的检索时间也相当快。由于不需要紧贴扫描设备，虹膜扫描技术的实用性要比视网膜识别要强得多。虹膜识别的精确性也较高，它能够识别出近250个特征点。
一些国家利用扫描虹膜来识别入境乘客的身份，比如荷兰的一家机场运营商已经在阿姆斯特丹机场利用虹膜识别技术提供自动过境服务，乘客只要盯着镜头看一下就完成了入境手续。美国新泽西州肯尼迪国际机场和纽约奥尔巴尼国际机场均安装了虹膜识别仪，工作人员只有通过虹膜识别系统的检测才能进入例如停机坪和行李提取处等受限制场所。德国柏林的法兰克福机场、荷兰史基浦机场以及日本成田机场也安装了虹膜出入境管理系统，应用于乘客通关。
虹膜扫描技术还用在医院、學校、监狱、军用装置，甚至是旅馆的进出管理中，它还能够减少在福利救助中的欺诈诉讼。美国新泽西州在一些中小学校园里面安装了虹膜识别的装置进行安全控制，学校的学生以及员工都不再使用任何形式的卡片与证件，只要他们在虹膜摄像头之前经过，他们的位置，身份便被系统识别出来，所有外来的人员都必须进行虹膜资料的登录才能进入到校园中。同时，通过中央登录与权限控制系统对进入这个活动范围进行控制。系统安装以后，校园内的各种违反校规以及侵犯、犯罪活动大大减少，极大的减轻了校园管理难度。
眼角纹识别
无论是虹膜识别还是视网膜识别，技术要求都比较高，都需要专业而笨重的设备，这阻碍了这两项技术在公共场所的推广使用。美国一家名为“眼睛认证”的公司表示，他们开发出了一款名为“眼角纹识别”的软件，可以利用已有的各项设备进行眼部识别，成本极低，十分利于推广。
“眼睛认证”公司的研究人员发现，每个人的眼角纹都有一定的差异，可以用于身份识别。每个人有4片眼角纹，每个眼睛各2片。眼角纹的差异虽然很小，但是仔细分析还是可以找出其特征。由于眼角纹就在眼睛外部，且纹路十分明显，从普通照片上就可以看得出来。采用专业的识别软件，对拍摄的图像进行分析，就可以找到混在人群中的违法犯罪分子。
眼角纹识别虽然准确率只有85%左右，但是作为一项廉价的识别技术，它非常适用于安全级别较低的公共设施。比如，在居民楼大门口安装眼角纹识别设备，只允许本楼居民进入，就可以很好地排除外来的违法犯罪分子。在智能手机或者笔记本电脑上安装这款软件，就可以防止他人盗窃你的电子银行密码、个人隐私等重要信息。
栏目主持人：刘雨濛 [email protected]