相信大家都会记得大片中的这样的情节,比如特工会利用车站摄像头拍到的图像,通过人脸识别来跟踪坏蛋的行踪。
几年前,我们还只能从荧幕上看到这个的高科技,现在已经开始逐步走入了我们的生活。
不过实际上,机器本并不擅长识别图像信息。就好比这个下面这张图片
你会在图中看到一个成熟稳重的中年大叔
而同样的图像在机器看来,只是一些排列整齐的像素格而已,本质是一串由“0”和“1”组成的数据。
机器本身是不理解这些数据的含义的,更别提让它去辨识这张图片上的人是谁了。
所以人脸识别的原理是什么呢?
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要想让机器学会辨识人脸,需要人们为其编写算法。这个过程相当于把人类自己辨识人脸的方法一步步分解开来,然后手把手地通过计算机语言教给机器。
那么,人类是怎么辨识人脸的呢?
当我们形容一个人的长相的时候,时常会用到这样的词汇,比如:瓜子脸、柳叶眼、蒜头鼻、樱桃嘴。
聪明的你可能已经发现了,当我们描述一个人的长相时,很多时候是在描绘他五官的形状,也就是这个人面部的几何特征。
最初的人脸识别技术就是利用提取人脸几何特征的方式
首先,机器会在整张图像上找到人脸所在的位置,描绘出人脸的轮廓
接着会在人脸上找到鼻尖,眼角,嘴角等特征点。
这样我们就可以进行最简单的工作:描点连线。
这些点和线相当于从正在辨识的脸中获得了特征数据,比如两眼间距离,鼻子和嘴角连线和水平线所成的角度等等……
这些数字化的数据是可以被计算力理解并计算的。
有了这些代表了脸的特征的数据后,机器就可以通过对比数据,判断两张图像上的人脸是否是同一个人,或者拿着这个数据在已有的数据库中找到这是哪一个人。
看完刚才的解释,不难理解:机器在脸上识别出的点越多,它最终的判断结果就会越准确。
如果把这个思路推到极致,把脸上的每一个点都识别出来作为特征点,也就是相当于直接对比两个图像,这样将会对最后识别结果的正确率产生非常大的提升。
比如现在人脸识别技术的一个常用方法就是这样:
先把数据库中的人脸通过算法算出一个平均长相。
然后再用每个人的脸减去这个平均长相,获得这个人长相上与众不同的特征,也就是“特征脸”,这样就可以拿着这个“特征脸”去进行对比。
当然,现在有很多在做人脸识别技术的企业,有着许多不尽相同的算法。
并且整个人脸识别技术中还包括一些对图像的预先处理,去除掉一些由于拍摄角度、光线明暗造成的干扰,整个技术的算法也采用了深度学习、人工神经网络等技术来不断优化。
就这样,现在的人脸识别技术的准确率已经全面超越了人类,即便是在韩国这样万众一脸的国度也可以很好地运行。
好了,原理说了这么多。
可能有人会更关心人脸识别到底能干什么?
相信大家也注意到了,现在许多领域都已经开始利用人脸识别技术,比如上班刷脸签到,注册账号时的刷脸认证,甚至有公厕连取手纸都开始刷脸。
如果非要总结一下的话:人脸识别可以帮你证明你是你。
其实在生活中,我们一直在面临这么一个问题:你怎么证明你是你?
比如火车站乘车时你需要出示身份证证明你就是乘车人,就连玩个游戏也需要输入密码来证明你是你。
不难看出,为了自证身份我们现在有两种思路:
我有的东西(比如证件、信物
我知道的东西(比如暗号、密码
但其实,证件可以伪造,密码可以被破解,以上这些都不如:
你这个东西
每个人都是独一无二的,拥有着自己独有的生物体征,其中就包括你这个人的长相。
就比如薛之谦站在你的面前,并不需要给你出示身份证,就足以让你相信他就是薛之谦。
所以说长相可以说是每个人可以用来自证身份的最强有力的证据。
理论上,人脸识别技术具有替代密码、证件的潜力。
或许在之后的某一天,我们不会再抱着一堆堆的文件来证明“你是你,你妈是你妈”。
甚至可以丢掉所有证件,也不必费力去记那些复杂的密码,仅凭刷脸就可以走遍天下。
但是,事情并不总是像想象中那样美好。
现在的人脸识别技术已逐渐完善,越来越多的领域开始尝试使用这一技术,这也不可避免地会催生一些不法分子,试图通过一些漏洞来冒充他人,骗取钱财。
比如,可能会有人利用他人照片通过人脸识别登陆他人账户。
对此,研发人员可以改进算法,让人在识别过程中做一些表情或动作,这样就区辨别出了正在识别的是否是一张静态的照片。
但如果不法分子利用视频来验证呢?
也不怕,我们可以在机器上加装一些新设备,比如3D传感器,红外感应仪。这样就可以辨识出,这是有温度的立体人脸,还是冷冰冰的平面。
但就像刚才所说,总会有利欲熏心的人会想出新的花招来攻击这项技术,为自己牟取利益。
的确,我们的技术现在确实还不够完美,但在这一次次的防御中,我们会把它改造得更加完美。
而我们,是否也应该多给这项技术多一些包容与理解,少一些质疑与批判。
让它可以有一条更平坦的发展道路,可以更早地服务、改善我们的生活。
毕竟
技术本无罪,坏的是人心。