人臉識別由四部分組成 1秒內可完成1億人臉比對

 

日前,記者帶著這個疑問來到了我國公安系統最大的研究所——公安部第一研究所。該所所長仇保利的一句話為我們撥開了重重謎團，“利用當今人臉識別技術可以很快查找‘雙戶口’。”

 

為了深入了解人臉識別技術在查找“雙戶口”中的應用，記者采訪了公安部第一研究所證件技術事業部研究員田青。她介紹，人臉識別是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物特征識別技術。主要包括4個步驟，分別為：人臉檢測、人臉圖像預處理、人臉圖像特征提取以及匹配與識別。

 

人臉檢測利用臉部的特征，從圖像或視頻中快速定位人臉的位置并抓取人臉部圖像；人臉圖像預處理是基于人臉檢測結果，對圖像進行處理并最終進行特征提取的過程，主要是去除光線環境變化等對人臉識別的影響；人臉圖像特征提取主要從人的面部找到一些可辨別身份的唯一屬性（如人臉器官的形狀描述以及它們之間的距離等），并形成一個數字代碼；人臉圖像匹配與識別，是將當前提取的人臉圖像特征數據與數據庫中存儲的特征模板進行搜索匹配，確定相似性的過程。

 

田青說：“通俗地講，比如說這個人主要特征是大眼睛，系統就會自動與數據庫內具有同類特征的人分類快速對比，最后會顯示出相似度最接近的10張照片。然后再對其基礎信息，如姓名、性別、戶口所在地等進行比較，如果這些信息都是一致的，證明是同一人。如果不一致，那就可能有重復戶口的嫌疑。”

 

那么整個系統識別過程會不會花費很多時間呢？在該所證件防偽部級重點實驗室，在一臺普通的計算機筆記本上，工作人員向記者演示了照片比對過程，選擇一張照片，點擊系統開始，整個過程不到2秒鐘，系統就自動顯示出與其相似的10張照片，據介紹，照片識別時間主要取決于機器配置，目前服務器可以在1秒之內完成1億人臉圖像的比對。

 

識別受多方面因素影響 雙胞胎因極其相似仍難辨認

 

如果是雙胞胎，人臉識別系統能辨認的出來嗎？對此，田青說：“再智能的系統執行的也是人的思維命令，如果人類目前的智力都無法辨認清楚，系統就無法得到正確的指令，更別提讓它辨認出來了。”

 

的確，人臉識別被認為是生物特征識別領域甚至人工智能領域最困難的研究課題之一。人臉識別系統的困難主要是人臉作為生物特征的特點所帶來的。

 

不同個體之間的區別不大，所有人臉的結構都相似，甚至人臉器官的結構外形都很相似。這樣的特點對于利用人臉進行定位是有利的，但是對于利用人臉區分人類個體是不利的。

 

另外，人臉本身是３D結構，通過２D攝像采集到的圖像往往受到外界環境變化的影響，如在不同觀察角度時，所獲得人臉圖像會有一定的差別，所以目前人臉識別技術在用戶配合情況下會有令人滿意的結果。但是如果采集環境受光照條件、遮蓋物、年齡等多方面因素的影響，人臉比對性能就會下降。

 

“盡管人臉識別系統仍有不盡如人意之處，但與此前的指紋識別系統相比，人臉識別系統成本更低。而且用于人臉識別的攝像機一天24小時都可工作，不涉及侵犯人權和安全性問題，便于人們接受。因此，其發展前景還是不錯的。”田青補充說。

 

未來應用改變人們生活 或將“刷卡”消費變為“刷臉”消費

 

也許未來的某一天，你剛踏進常光顧的美容院大門，就聽到有語音提示：“您是我們的VIP客戶，請隨我來。”這時你千萬不要感到奇怪，這是人臉識別系統帶給你的驚喜。

 

其實，人臉識別系統帶給人們的驚喜遠不止于此。不久前，國際支付巨頭PayPal宣布，其在英國倫敦泰晤士河畔的里士滿區的12家商場推出依靠“人臉識別”的支付系統。這一嘗試，真正將流行了近10年的“刷卡”消費改為“刷臉”消費。

 

在這一智能支付系統下，購物者利用PayPal面向iOS、Android和WindowsPhone提供的移動應用軟件，可以在他們的手機上看到附近支持“人臉識別”支付的店鋪。用戶點進某一店鋪，點擊其名稱、支付購買項目后，用戶的名字和照片以及消費金額便出現在了店鋪的支付系統上。與顧客核實個人信息后，收銀員便可點擊用戶照片發出付款指令，整個購買過程就完成了。用戶唯一要做的就是在使用前將自己的銀行賬戶或信用卡與PayPal相關聯。

 

在日本，同樣已經有一小部分公司開始使用人臉識別軟件進行各種交易。

 

某日本服裝專賣店的人臉識別付款流程有個基礎前提，就是支付的時候，你無需做任何事情，不用借助錢包和iPhone應用，只要走向一個已調試好的攝像頭，讓其掃描你的臉部，并和數據庫進行比對即可。

 

對此，日本服裝專賣店是這樣解釋的：“在后臺，我們的算法會處理用戶的生物統計數據，在我們的數據庫中找到匹配用戶的賬戶，與此同時，用戶所做的就是靠近收銀臺。整個交易過程在不到5秒的時間內完成，而這些時間，你原來能做的也只不過是從口袋里掏出錢包而已。”

 

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人臉識別技術經歷三階段

 

我國人臉識別技術的發展經歷了不能應用、可以應用、發揮作用3個階段。近一兩年，人臉識別技術在公安領域取得了較好的應用，發揮了重要作用，我國人臉識別技術和應用雙雙上了臺階，人臉識別應用水平已和國際相當。

 

以浙江省溫州市開展戶口清理整頓為例。2011年3月，該市開展試點補辦二代身份證人臉識別一致性比對，將公安機關申辦二代證的非首次申領對象新采集照片與常住人口信息系統內的歷史照片進行一致性一對一比對，從中排查發現冒用他人信息辦理身份證的人員。試點期間，共計比對身份證照片信息39040人次，確認照片信息不符51人次，已由各地公安機關查證屬實冒領二代證案件9起。

 

公安部第一研究所所長仇保利說，如今，人臉識別技術的應用很廣泛，“目前，在重大活動安保方面，人臉識別已經成功應用到奧運會、世博會等大型會議中。未來，隨著國內平安城市、智慧城市項目的深入發展，城市監控的高清化進一步得到普及，而且隨著攝像機數量大規模增多帶來數據的快速增長，基于視頻監控的人臉識別應用，將是下一階段人臉識別應用的趨勢。”

 

早在2002年公安部第一研究所就開展了人臉識別測試技術研究工作，同年在我國首次開展定期的人臉識別產品的測評工作，開創人臉識別在我國證件的應用模式，推動了我國人臉識別技術的應用與技術進步。近年來承擔了我國“十一五”國家科技支撐、“十二五”國家科技支撐、國家科研基礎等多個國家重大攻關項目，擁有多項核心技術和產品，為公安案件偵破等工作發揮了重要作用。目前該所正集中精力攻克人臉識別新難題，開發新一代人臉識別產品。