人脸识别是一种生物特征识别软件，它可以用数学方法绘制出一个人的面部特征，并将数据存储为一个面部指纹，同时将这些信息与人脸数据库进行比较来识别一个人。该软件使用深度学习算法，将实时捕捉或数字图像与存储的人脸图像进行比较，以验证个人身份。人脸识别软件正迅速成为非常安全可靠的用户认证工具。在懂点人脸识别知识一文中，我们简要介绍了人脸识别技术的简单认知和应用场景。但你知道人脸扫描技术是如何工作的吗?

 

人脸识别应用程序是如何工作的

人脸识别软件使用多种测量方法和技术来扫描人脸，包括热成像、3D人脸地图、独特特征(也称为地标)分类等分析面部特征的几何比例，关键面部特征之间的映射距离，皮肤表面纹理。人脸识别技术属于生物统计学的范畴，即生物数据的测量。生物识别技术的其他例子包括指纹扫描和眼睛/虹膜扫描系统。

 

现在，人脸识别法主要集中在二维图像方面，二维人脸识别主要利用分布在人脸上从低到高80个节点或标点，通过测量眼睛、颧骨、下巴等之间的间距来进行身份认证。在这里，节点是用来测量一个人面部变量的端点，比如鼻子的长度或宽度、眼窝的深度和颧骨的形状。该系统的工作原理是捕捉个人面部数字图像上节点的数据，并将结果数据存储为面纹。然后，脸印被用作与从图像或视频中捕捉的人脸数据进行比较的基础。

虽然人脸识别软件只使用80个节点，但在条件允许的情况下，可以快速准确地识别目标个体。然而，如果受试者的脸部分被遮挡，或者在侧面而不是面向前方，这种软件就不那么可靠了。根据美国国家标准与技术协会(NIST)，自1993年以来，人脸识别系统的误报率每两年就减少一半。

 

使用人脸识别技术的好处

随着人脸识别的使用，它带来了许多潜在的好处，包括：

• 与指纹扫描仪等其他基于接触的生物特征认证技术相比，无需实际接触设备进行身份认证。如果手上有污垢，指纹识别技术可能无法正常工作。

• 提高了安全水平。

• 与其他生物特征认证技术相比，需要更少的处理。

• 易于与现有的安全特性集成。

• 随着时间的推移，读数的准确性有所提高。

• 可用于帮助自动化身份验证。

 

人脸识别的局限性

虽然人脸识别程序可以使用各种测量值和扫描类型来检测和识别人脸，但也有一些限制:

 • 低分辨率图像和低光照会降低人脸扫描结果的准确性。

• 不同的角度和面部表情，甚至是一个简单的微笑，都可能对人脸匹配系统构成挑战。

• 当一个人戴着眼镜、帽子、围巾或遮住部分面部的发型时，面部识别就会失去准确性。化妆品和面部毛发也会给人脸检测程序带来问题。

• 人脸扫描不一定与个人资料相关联，这意味着如果在可访问数据库中没有他们的照片，那么面部扫描可能就没有用处。如果没有匹配结果，人脸扫描背后的人的身份仍然是个谜。

• 对隐私或安全的担忧也会限制人脸识别系统的使用。例如，在某些地区，如果在不知情的情况下扫描或收集面部识别数据违反了相关隐私法。人脸识别系统的数据可能会被捕捉和存储，而个人甚至可能不知道。这些数据也可以被政府机构或广告商用来跟踪个人。

• 人脸识别技术可以被用于邪恶的目的。例如，人脸识别数据如果能与在线照片或社交媒体账户匹配，可以让别有用心的人收集足够的信息来窃取一个人的身份。黑客可以访问这些信息，而个人的信息在不知不觉中传播开来。更糟糕的是，一个错误判定可能会将一个人牵连到他们没有犯下的罪行中。

 

人脸识别应用于智能设备和应用程序

人脸识别软件有多种应用，但较常用于安全和执法目的。机场使用面部识别软件搜索犯罪嫌疑人，并将护照照片与人脸进行比对以确认身份。执法人员使用人脸识别软件来识别和逮捕犯罪分子。一些地区使用人脸识别软件来防止人们获得假身份证或驾照。一些外国政府甚至使用人脸识别技术来打击选举舞弊。

 

通过设备和应用程序，人脸识别正日益成为我们日常生活的一部分。例如：

 

Facebook的人脸识别系统DeepFace，可以识别数字图片中的人脸，准确率高达97%。Facebook通过人脸识别软件来标记照片中的个人。每当照片上的一个人被标记时，该软件就会存储有关此人面部特征的地图信息。一旦收集到足够的数据，软件就可以利用这些信息来识别一张新照片中出现的特定人脸。为了保护人们的隐私，一项名为“照片评论”的功能会通知已经确认身份的Facebook用户。

高质量的移动设备摄像头使得人脸识别成为身份验证和身份识别的一个可行选择。例如，苹果在iPhone X和Xs上添加了一个名为Face ID的人脸识别功能。Face ID有望取代苹果的指纹扫描功能Touch ID。这些信息不会被复制或存储在苹果的服务器上。它会在设备本身的一个安全位置存储面部扫描的数学表示，这些信息不会被复制或存储在苹果的服务器上。Face ID使用深度感知和红外传感器，可以捕捉并比较超过3万个变量，以确保相机扫描的是真实的人脸，而不是照片或3D模型。该系统还要求你的眼睛是睁开的，这可以防止别人在你睡着或昏迷时解锁你的手机。苹果公司警告称，同卵双胞胎、三胞胎将能够解锁彼此的手机。苹果公司估计，即使没有一个完全相同的兄弟姐妹，一个完全陌生的人的面部扫描也有大约百万分之一的几率具有与你相同的数学表征。13岁以下的儿童不适合使用这种技术，因为他们的脸还在生长和改变形状。Face ID可以用来验证使用Apple Pay、iTunes商店、App Store和iBooks购买的商品。

谷歌的Arts & Culture应用程序通过人脸识别，将真人的脸纹与肖像的脸纹进行匹配，在博物馆的艺术品中找到与自己相似的脸。

Android和笔记本电脑用户可以下载一些应用程序，将人脸识别功能添加到他们的设备上，但它们都不如Face ID可靠，包括McAfee的True Key和Face Lock Screen。随着技术的进步，预计会有更多内置人脸识别功能的设备出现。

 

其他人脸识别的例子包括亚马逊Amazon、万事达MasterCard、阿里巴巴Alibaba和腾讯Tencent等，它们推出了通常被称为刷脸支付(selfie pay)的人脸识别支付方式。

 

此外，人脸识别技术的用例：

人脸识别可以用于从安全到广告的许多应用。一些用例包括:

• 广告，如机场等场所的智能广告能够识别行人的性别、种族和大致年龄，并针对该人群投放广告。

• 美国政府在机场通过国土安全部(Department of Homeland Security)识别可能逾期居留的个人。

• 通过收集人脸照片与来自地方、市和省内资源的数据库进行比较，从而实现执法。

• 社交媒体，如Facebook，在照片中标记个人。

• 商业安全，因为企业可以使用人脸识别进入他们的建筑物。

• 营销，营销人员可以使用人脸识别来确定年龄，性别和种族，以标记受众。