人臉識別技術，離我們不遙遠

在茫茫人海的火車站走來走去，只要一眨眼的功夫已經(jīng)被認出，隨即被特工盯梢；迎面相逢的美女是致命殺手，手機發(fā)出嘀嘀的報警聲，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。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)庫進行人臉比對

人臉識別技術是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機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，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理、記憶存儲和比對辨識，達到識別不同人身份的目的。

人臉識別的過程其實并不復雜。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；最后進行人臉比對，根據(jù)面部特征定位的結果，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)信息存儲仍是以計算機能識別的語言為主，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就是更具安全、保密和方便性。人臉識別獨具的活性判別能力，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相比，人臉識別屬于一種自動識別技術，一秒時間內(nèi)可以識別好幾次。不被察覺的特點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，并且因為不容易引起人的注意而不容易被欺騙。

原 理：

基于面部特征信息進行計算與轉換

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，可是這樣的技術應用也許還需要時日。現(xiàn)在，人臉識別大多用于門禁識別或公安機關追蹤等，拍張照片，隨后與人臉庫進行比對。這個過程實際上并不簡單，其對比的背后是一系列的計算與轉換。

人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理、身份確認以及身份查找，這一系列的計算與轉換都是人臉識別的關鍵內(nèi)容。據(jù)介紹，人臉識別技術核心稱為實時面部特征匹配（RFFM），其識別特征數(shù)據(jù)緊湊，特征算法準確高效，是一種獨創(chuàng)的識別技術。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，人臉識別能準確嗎？國家863人臉識別項目研發(fā)清華大學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準。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)庫中進行比對，在數(shù)據(jù)庫中存有詳細的人員檔案由此可以進行圖文混合查詢，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，目前的研究是將兩者的優(yōu)點結合在一起，以實現(xiàn)高速、高識別率的人臉識別。

應 用：

特別適合安全防范 未來將廣泛用于日常生活

南京航空航天大學計算機科學與技術學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、驗證，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，技術上已經(jīng)達到了一定的成熟度。與其他生物特征識別技術相比，人臉識別在實用性方面具有獨到的技術優(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，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)點在于，更符合人類的識別習慣，有點類似人機互動。因而，人們對該技術寄予厚望，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交互等各類應用的需要。

據(jù)趨勢科技謝旭東介紹，人臉識別技術已經(jīng)在全球有了不少應用，并且取得了不錯的效果。研究報告顯示，從2002年至2006年僅僅5年間，全世界人臉識別技術的市場價值就從3290萬美元升至2.427億美元。

如今，人臉識別系統(tǒng)應用范圍已經(jīng)相當廣泛，可用于公安、機場、邊防口岸、安防等多個重要行業(yè)及領域，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)進行驗證。

網(wǎng)易在去年底宣布，人臉識別系統(tǒng)的核心技術上已經(jīng)取得突破，今年上半年有望率先在網(wǎng)易免費郵箱登錄安全上應用。

缺 點：

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。人臉識別技術遠未達到實用水平，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)可能就會認證失敗。如今，保守估計，人臉識別技術準確率能達到95%，但沒有達到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。

中國科學院自動化研究所博士張小博也認為，光照、姿態(tài)、裝飾等，對機器識別人臉都有影響。目前在美國有全世界最先進的人臉識別系統(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，甚至會導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 憂：

隱私何在？人臉識別會不會引發(fā)隱私泄露

據(jù)國外媒體報道，頂級社交網(wǎng)絡公司 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，引發(fā)新一輪的隱私泄露擔憂。

Facebook的“標簽推薦”功能使用面部識別技術，使用戶為親友添加標簽這一操作更為快捷。Facebook為用戶自動開啟此項功能，該項功能已在美國和大多數(shù)國家啟用。Facebook在面對外界質疑時回應，“推出這項服務時，我們原本應該讓用戶更為清楚。” Facebook還通過聲明表示，照片標簽推薦功能僅在向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置關閉該功能。

谷歌Picasa和蘋果iPhoto等照片軟件和在線服務也使用人臉識別技術，但Facebook擁有5億多用戶，使用人臉識別技術勢必會引發(fā)更為棘手的隱私問題。