在茫茫人海的火車站走來走去,，只要一眨眼的功夫已經(jīng)被認(rèn)出，隨即被特工盯梢,；迎面相逢的美女是致命殺手,，手機(jī)發(fā)出嘀嘀的報(bào)警聲，上面已經(jīng)顯示美女的姓名和信息……是的,，這就是人臉識別的神奇之處,。在最新上映的電影《碟中諜4》中，這些場景令人炫目。我們不禁要問：這是真的嗎,？這種科技什么時候才能用到我們身上,？事實(shí)上，這些情景不僅僅是電影特技,，人臉識別已經(jīng)讓科幻成為現(xiàn)實(shí),。在我們的生活中，很多地方都有它的影子,。
—— 識 別 ——
人臉檢測 面部特征定位 與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行人臉比對
人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識別的一種生物識別技術(shù),。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,，進(jìn)而對檢測到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù),，包括人臉圖像采集、人臉定位,、人臉識別預(yù)處理,、記憶存儲和比對辨識，達(dá)到識別不同人身份的目的,。
人臉識別的過程其實(shí)并不復(fù)雜,。首先是人臉檢測，即判斷輸入圖像中是否存在人臉,，如果有,，便給出每個人臉的位置、大小,。其次是面部特征定位,，即對找到的每個人臉，檢測其主要器官的位置和形狀等信息,；最后進(jìn)行人臉比對,，根據(jù)面部特征定位的結(jié)果，與庫中人臉對比,，判斷該人臉的身份信息,。
在安全性方面，人臉識別系統(tǒng)信息存儲仍是以計(jì)算機(jī)能識別的語言為主,，即數(shù)字或者特定代碼,。這也就是說，它同樣會面臨黑客的攻擊,。但若是對已存儲的人臉信息進(jìn)行加密,，即便黑客偷走了“人臉”，也沒辦法識別或者打開,。
與傳統(tǒng)的身份鑒定方式相比,，人臉識別的最大特點(diǎn)就是更具安全,、保密和方便性。人臉識別獨(dú)具的活性判別能力,，保證了他人無法以非活性的照片,、木偶、蠟像乃至人頭欺騙識別系統(tǒng),，無法仿冒,。此外，人臉識別速度快,，不易被察覺,。與其他生物識別技術(shù)相比，人臉識別屬于一種自動識別技術(shù),，一秒時間內(nèi)可以識別好幾次。不被察覺的特點(diǎn)對于一種識別方法也很重要,，這會使該識別方法不令人反感,，并且因?yàn)椴蝗菀滓鹑说淖⒁舛蝗菀妆黄垓_。
—— 原 理 ——
基于面部特征信息進(jìn)行計(jì)算與轉(zhuǎn)換
在茫茫人海中找到你想要的那個人,，這樣的場景很多人都想象過,，可是這樣的技術(shù)應(yīng)用也許還需要時日。現(xiàn)在,，人臉識別大多用于門禁識別或公安機(jī)關(guān)追蹤等,，拍張照片，隨后與人臉庫進(jìn)行比對,。這個過程實(shí)際上并不簡單,，其對比的背后是一系列的計(jì)算與轉(zhuǎn)換。
人臉圖像采集,、人臉定位,、人臉識別預(yù)處理、身份確認(rèn)以及身份查找,，這一系列的計(jì)算與轉(zhuǎn)換都是人臉識別的關(guān)鍵內(nèi)容,。據(jù)介紹，人臉識別技術(shù)核心稱為實(shí)時面部特征匹配（RFFM）,，其識別特征數(shù)據(jù)緊湊,，特征算法準(zhǔn)確高效，是一種獨(dú)創(chuàng)的識別技術(shù),。人臉識別的具體方法有多種,，比如幾何特征的人臉識別方法。幾何特征可以是眼,、鼻,、嘴等的形狀和他們之間的幾何關(guān)系（如相互之間的距離）,，目前采用測量兩眼之間距離的較多。這些算法識別速度快,、需要的內(nèi)存小,，但識別率較低。除此之外還有基于特征臉的人臉識別方法,、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別方法,、彈性圖匹配的人臉識別方法等。
人的容貌會變,，表情會變,，胖瘦會變，拍攝環(huán)境會變,，在這么多的變數(shù)中,，人臉識別能準(zhǔn)確嗎？國家863人臉識別項(xiàng)目研發(fā)清華大學(xué)教授蘇光大曾撰文介紹,，一個人臉識別系統(tǒng)的性能考察,，主要有識別率和識別速度兩方面。人臉識別的識別率是針對確定的數(shù)據(jù)庫來說的,，很難有一個絕對的標(biāo)準(zhǔn),。據(jù)介紹，在國際上已有的一些人臉數(shù)據(jù)庫：美國的YALE人臉庫,，英國ORL人臉庫,；美國FERET人臉庫等等。而識別速度則有兩種,，一種是基于文件的,，即把特征存成文件，在文件級進(jìn)行比對,；另一種是基于數(shù)據(jù)庫的,，如在oracle數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行比對，在數(shù)據(jù)庫中存有詳細(xì)的人員檔案由此可以進(jìn)行圖文混合查詢,，而借助圖文混合查詢,，可以提高查中率。這兩種方式各有特點(diǎn),，目前的研究是將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起,，以實(shí)現(xiàn)高速、高識別率的人臉識別,。
—— 應(yīng) 用 ——
特別適合安全防范 未來將廣泛用于日常生活
南京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授譚曉陽長期從事人臉識別的研究,。在接受媒體采訪時，譚曉陽稱,，從應(yīng)用的角度來說,，人臉識別包括人臉身份識別,，即根據(jù)人臉圖像識別出人物的身份，解決是誰的問題,。另外,，還包括人臉身份確認(rèn)、驗(yàn)證,，即判斷圖像中的人臉是否為指定的人,，即解決是不是某人的問題。
蘇光大介紹,，人臉識別經(jīng)過40年左右的發(fā)展,，技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到了一定的成熟度。與其他生物特征識別技術(shù)相比,，人臉識別在實(shí)用性方面具有獨(dú)到的技術(shù)優(yōu)勢,。
蘇光大說，人臉識別不需要使用者配合的生物識別方法,，因而操作隱蔽性強(qiáng),，特別適合于安全防范、罪犯監(jiān)控,、罪犯抓捕。同時,，它采用非接觸式采集,，沒有侵犯性，容易被接受,。而指紋采集,，掌紋識別通常給人造成不適的感覺。其中,，人臉識別最大的優(yōu)點(diǎn)在于,，更符合人類的識別習(xí)慣，有點(diǎn)類似人機(jī)互動,。因而,，人們對該技術(shù)寄予厚望，期望能夠滿足從國家公共安全,、社會安全到金融安全以及人機(jī)交互等各類應(yīng)用的需要,。
據(jù)趨勢科技謝旭東介紹，人臉識別技術(shù)已經(jīng)在全球有了不少應(yīng)用,，并且取得了不錯的效果,。研究報(bào)告顯示，從2002年至2006年僅僅5年間,，全世界人臉識別技術(shù)的市場價(jià)值就從3290萬美元升至2.427億美元,。
如今,，人臉識別系統(tǒng)應(yīng)用范圍已經(jīng)相當(dāng)廣泛，可用于公安,、機(jī)場,、邊防口岸、安防等多個重要行業(yè)及領(lǐng)域,，以及智能門禁,、門鎖、考勤等民用市場,。也許你仍然覺得這些都離我們太遙遠(yuǎn)了,，最新的消息是，我們常常使用的郵箱也有可能使用人臉識別系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,。
網(wǎng)易在去年底宣布,，人臉識別系統(tǒng)的核心技術(shù)上已經(jīng)取得突破，今年上半年有望率先在網(wǎng)易免費(fèi)郵箱登錄安全上應(yīng)用,。
—— 缺 點(diǎn) ——
人臉識別率 受多種因素影響
“現(xiàn)有的人臉識別系統(tǒng)在用戶配合,、采集條件比較理想的情況下可以取得令人滿意的結(jié)果。但是,，在用戶不配合,、采集條件不理想的情況下，現(xiàn)有系統(tǒng)的識別率將陡然下降,。人臉識別技術(shù)遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)用水平,，還存在著諸多的挑戰(zhàn)性問題需要解決。”在接受北京青年報(bào)采訪時,，譚曉陽這樣介紹,。
比如，人臉比對時,，與系統(tǒng)中存儲的人臉有出入,，例如剃了胡子、換了發(fā)型,、多了眼鏡,、變了表情都有可能引起比對失敗。也就是說,，人如果發(fā)生微小變化,，系統(tǒng)可能就會認(rèn)證失敗。如今,，保守估計(jì),，人臉識別技術(shù)準(zhǔn)確率能達(dá)到95%，但沒有達(dá)到100%,。同時,，對于雙胞胎,，由于相似特征太多，人臉識別基本不可能完成,。
中國科學(xué)院自動化研究所博士張小博也認(rèn)為,，光照、姿態(tài),、裝飾等,，對機(jī)器識別人臉都有影響。目前在美國有全世界最先進(jìn)的人臉識別系統(tǒng),，其在做測試的時候,，識別誤讀率也有1%。
蘇光大稱,，如今,，對于非配合情況下的人臉圖像采集，遮擋問題非常嚴(yán)重,。特別是在監(jiān)控環(huán)境下,，被監(jiān)控對象可能會戴著眼鏡、帽子等飾物,，使得被采集的人臉圖像有可能不完整,，從而影響了后面的特征提取與識別，甚至?xí)?dǎo)致人臉檢測算法的失效,。如何有效地去除遮擋物的影響,，是非常緊迫的研究課題。
同時,，隨著年齡的變化，面部外觀也會變化,，特別是對于青少年,，這種變化更加明顯。對于不同的年齡段,，人臉識別算法的識別率也不同,。年齡變化對人臉識別算法的影響也必須得到解決。
此外,，雖然隨著人臉數(shù)據(jù)庫規(guī)模的增長,，人臉識別算法的性能將呈現(xiàn)下降，如何維持或提高大規(guī)模應(yīng)用環(huán)境下的人臉識別算法的識別率,，同樣是一個非常重要的問題,。
—— 擔(dān) 憂 ——
隱私何在？人臉識別會不會引發(fā)隱私泄露
據(jù)國外媒體報(bào)道,，頂級社交網(wǎng)絡(luò)公司 Facebook在去年已悄悄推出自動識別照片人物這一人臉識別技術(shù),，引發(fā)新一輪的隱私泄露擔(dān)憂,。
Facebook的“標(biāo)簽推薦”功能使用面部識別技術(shù)，使用戶為親友添加標(biāo)簽這一操作更為快捷,。Facebook為用戶自動開啟此項(xiàng)功能,，該項(xiàng)功能已在美國和大多數(shù)國家啟用。Facebook在面對外界質(zhì)疑時回應(yīng),，“推出這項(xiàng)服務(wù)時,，我們原本應(yīng)該讓用戶更為清楚。” Facebook還通過聲明表示,，照片標(biāo)簽推薦功能僅在向Facebook上傳新照片時啟動,，只有好友才被推薦，并且用戶可通過隱私設(shè)置關(guān)閉該功能,。
谷歌Picasa和蘋果iPhoto等照片軟件和在線服務(wù)也使用人臉識別技術(shù),，但Facebook擁有5億多用戶，使用人臉識別技術(shù)勢必會引發(fā)更為棘手的隱私問題,。（生物谷Bioon.com）
