人臉識(shí)別是一種生物特征識(shí)別軟件，它可以用數(shù)學(xué)方法繪制出一個(gè)人的面部特征，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為一個(gè)面部指紋，同時(shí)將這些信息與人臉數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較來(lái)識(shí)別一個(gè)人。該軟件使用深度學(xué)習(xí)算法，將實(shí)時(shí)捕捉或數(shù)字圖像與存儲(chǔ)的人臉圖像進(jìn)行比較，以驗(yàn)證個(gè)人身份。人臉識(shí)別軟件正迅速成為非常安全可靠的用戶(hù)認(rèn)證工具。在懂點(diǎn)人臉識(shí)別知識(shí)一文中，我們簡(jiǎn)要介紹了人臉識(shí)別技術(shù)的簡(jiǎn)單認(rèn)知和應(yīng)用場(chǎng)景。但你知道人臉掃描技術(shù)是如何工作的嗎?

 

人臉識(shí)別應(yīng)用程序是如何工作的

人臉識(shí)別軟件使用多種測(cè)量方法和技術(shù)來(lái)掃描人臉，包括熱成像、3D人臉地圖、獨(dú)特特征(也稱(chēng)為地標(biāo))分類(lèi)等分析面部特征的幾何比例，關(guān)鍵面部特征之間的映射距離，皮膚表面紋理。人臉識(shí)別技術(shù)屬于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的范疇，即生物數(shù)據(jù)的測(cè)量。生物識(shí)別技術(shù)的其他例子包括指紋掃描和眼睛/虹膜掃描系統(tǒng)。

 

現(xiàn)在，人臉識(shí)別法主要集中在二維圖像方面，二維人臉識(shí)別主要利用分布在人臉上從低到高80個(gè)節(jié)點(diǎn)或標(biāo)點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量眼睛、顴骨、下巴等之間的間距來(lái)進(jìn)行身份認(rèn)證。在這里，節(jié)點(diǎn)是用來(lái)測(cè)量一個(gè)人面部變量的端點(diǎn)，比如鼻子的長(zhǎng)度或?qū)挾?、眼窩的深度和顴骨的形狀。該系統(tǒng)的工作原理是捕捉個(gè)人面部數(shù)字圖像上節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并將結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為面紋。然后，臉印被用作與從圖像或視頻中捕捉的人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的基礎(chǔ)。

雖然人臉識(shí)別軟件只使用80個(gè)節(jié)點(diǎn)，但在條件允許的情況下，可以快速準(zhǔn)確地識(shí)別目標(biāo)個(gè)體。然而，如果受試者的臉部分被遮擋，或者在側(cè)面而不是面向前方，這種軟件就不那么可靠了。根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)協(xié)會(huì)(NIST)，自1993年以來(lái)，人臉識(shí)別系統(tǒng)的誤報(bào)率每?jī)赡昃蜏p少一半。

 

使用人臉識(shí)別技術(shù)的好處

隨著人臉識(shí)別的使用，它帶來(lái)了許多潛在的好處，包括：

• 與指紋掃描儀等其他基于接觸的生物特征認(rèn)證技術(shù)相比，無(wú)需實(shí)際接觸設(shè)備進(jìn)行身份認(rèn)證。如果手上有污垢，指紋識(shí)別技術(shù)可能無(wú)法正常工作。

• 提高了安全水平。

• 與其他生物特征認(rèn)證技術(shù)相比，需要更少的處理。

• 易于與現(xiàn)有的安全特性集成。

• 隨著時(shí)間的推移，讀數(shù)的準(zhǔn)確性有所提高。

• 可用于幫助自動(dòng)化身份驗(yàn)證。

 

人臉識(shí)別的局限性

雖然人臉識(shí)別程序可以使用各種測(cè)量值和掃描類(lèi)型來(lái)檢測(cè)和識(shí)別人臉，但也有一些限制:

 • 低分辨率圖像和低光照會(huì)降低人臉掃描結(jié)果的準(zhǔn)確性。

• 不同的角度和面部表情，甚至是一個(gè)簡(jiǎn)單的微笑，都可能對(duì)人臉匹配系統(tǒng)構(gòu)成挑戰(zhàn)。

• 當(dāng)一個(gè)人戴著眼鏡、帽子、圍巾或遮住部分面部的發(fā)型時(shí)，面部識(shí)別就會(huì)失去準(zhǔn)確性?；瘖y品和面部毛發(fā)也會(huì)給人臉檢測(cè)程序帶來(lái)問(wèn)題。

• 人臉掃描不一定與個(gè)人資料相關(guān)聯(lián)，這意味著如果在可訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有他們的照片，那么面部掃描可能就沒(méi)有用處。如果沒(méi)有匹配結(jié)果，人臉掃描背后的人的身份仍然是個(gè)謎。

• 對(duì)隱私或安全的擔(dān)憂(yōu)也會(huì)限制人臉識(shí)別系統(tǒng)的使用。例如，在某些地區(qū)，如果在不知情的情況下掃描或收集面部識(shí)別數(shù)據(jù)違反了相關(guān)隱私法。人臉識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可能會(huì)被捕捉和存儲(chǔ)，而個(gè)人甚至可能不知道。這些數(shù)據(jù)也可以被政府機(jī)構(gòu)或廣告商用來(lái)跟蹤個(gè)人。

• 人臉識(shí)別技術(shù)可以被用于邪惡的目的。例如，人臉識(shí)別數(shù)據(jù)如果能與在線照片或社交媒體賬戶(hù)匹配，可以讓別有用心的人收集足夠的信息來(lái)竊取一個(gè)人的身份。黑客可以訪問(wèn)這些信息，而個(gè)人的信息在不知不覺(jué)中傳播開(kāi)來(lái)。更糟糕的是，一個(gè)錯(cuò)誤判定可能會(huì)將一個(gè)人牽連到他們沒(méi)有犯下的罪行中。

 

人臉識(shí)別應(yīng)用于智能設(shè)備和應(yīng)用程序

人臉識(shí)別軟件有多種應(yīng)用，但較常用于安全和執(zhí)法目的。機(jī)場(chǎng)使用面部識(shí)別軟件搜索犯罪嫌疑人，并將護(hù)照照片與人臉進(jìn)行比對(duì)以確認(rèn)身份。執(zhí)法人員使用人臉識(shí)別軟件來(lái)識(shí)別和逮捕犯罪分子。一些地區(qū)使用人臉識(shí)別軟件來(lái)防止人們獲得假身份證或駕照。一些外國(guó)政府甚至使用人臉識(shí)別技術(shù)來(lái)打擊選舉舞弊。

 

通過(guò)設(shè)備和應(yīng)用程序，人臉識(shí)別正日益成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。例如?/span>

 

Facebook的人臉識(shí)別系統(tǒng)DeepFace，可以識(shí)別數(shù)字圖片中的人臉，準(zhǔn)確率高達(dá)97%。Facebook通過(guò)人臉識(shí)別軟件來(lái)標(biāo)記照片中的個(gè)人。每當(dāng)照片上的一個(gè)人被標(biāo)記時(shí)，該軟件就會(huì)存儲(chǔ)有關(guān)此人面部特征的地圖信息。一旦收集到足夠的數(shù)據(jù)，軟件就可以利用這些信息來(lái)識(shí)別一張新照片中出現(xiàn)的特定人臉。為了保護(hù)人們的隱私，一項(xiàng)名為“照片評(píng)論”的功能會(huì)通知已經(jīng)確認(rèn)身份的Facebook用戶(hù)。

高質(zhì)量的移動(dòng)設(shè)備攝像頭使得人臉識(shí)別成為身份驗(yàn)證和身份識(shí)別的一個(gè)可行選擇。例如，蘋(píng)果在iPhone X和Xs上添加了一個(gè)名為Face ID的人臉識(shí)別功能。Face ID有望取代蘋(píng)果的指紋掃描功能Touch ID。這些信息不會(huì)被復(fù)制或存儲(chǔ)在蘋(píng)果的服務(wù)器上。它會(huì)在設(shè)備本身的一個(gè)安全位置存儲(chǔ)面部掃描的數(shù)學(xué)表示，這些信息不會(huì)被復(fù)制或存儲(chǔ)在蘋(píng)果的服務(wù)器上。Face ID使用深度感知和紅外傳感器，可以捕捉并比較超過(guò)3萬(wàn)個(gè)變量，以確保相機(jī)掃描的是真實(shí)的人臉，而不是照片或3D模型。該系統(tǒng)還要求你的眼睛是睜開(kāi)的，這可以防止別人在你睡著或昏迷時(shí)解鎖你的手機(jī)。蘋(píng)果公司警告稱(chēng)，同卵雙胞胎、三胞胎將能夠解鎖彼此的手機(jī)。蘋(píng)果公司估計(jì)，即使沒(méi)有一個(gè)完全相同的兄弟姐妹，一個(gè)完全陌生的人的面部掃描也有大約百萬(wàn)分之一的幾率具有與你相同的數(shù)學(xué)表征。13歲以下的兒童不適合使用這種技術(shù)，因?yàn)樗麄兊哪樳€在生長(zhǎng)和改變形狀。Face ID可以用來(lái)驗(yàn)證使用Apple Pay、iTunes商店、App Store和iBooks購(gòu)買(mǎi)的商品。

谷歌的Arts & Culture應(yīng)用程序通過(guò)人臉識(shí)別，將真人的臉紋與肖像的臉紋進(jìn)行匹配，在博物館的藝術(shù)品中找到與自己相似的臉。

Android和筆記本電腦用戶(hù)可以下載一些應(yīng)用程序，將人臉識(shí)別功能添加到他們的設(shè)備上，但它們都不如Face ID可靠，包括McAfee的True Key和Face Lock Screen。隨著技術(shù)的進(jìn)步，預(yù)計(jì)會(huì)有更多內(nèi)置人臉識(shí)別功能的設(shè)備出現(xiàn)。

 

其他人臉識(shí)別的例子包括亞馬遜Amazon、萬(wàn)事達(dá)MasterCard、阿里巴巴Alibaba和騰訊Tencent等，它們推出了通常被稱(chēng)為刷臉支付(selfie pay)的人臉識(shí)別支付方式。

 

此外，人臉識(shí)別技術(shù)的用例：

人臉識(shí)別可以用于從安全到廣告的許多應(yīng)用。一些用例包括:

• 廣告，如機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所的智能廣告能夠識(shí)別行人的性別、種族和大致年齡，并針對(duì)該人群投放廣告。

• 美國(guó)政府在機(jī)場(chǎng)通過(guò)國(guó)土安全部(Department of Homeland Security)識(shí)別可能逾期居留的個(gè)人。

• 通過(guò)收集人臉照片與來(lái)自地方、市和省內(nèi)資源的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)執(zhí)法。

• 社交媒體，如Facebook，在照片中標(biāo)記個(gè)人。

• 商業(yè)安全，因?yàn)槠髽I(yè)可以使用人臉識(shí)別進(jìn)入他們的建筑物。

• 營(yíng)銷(xiāo)，營(yíng)銷(xiāo)人員可以使用人臉識(shí)別來(lái)確定年齡，性別和種族，以標(biāo)記受眾。