二十国集团(G20)领导人第十一次峰会在杭州召开,大会采取了严格的安保措施,其中人脸识别技术发挥了重要作用。
《谍影重重5》8月底在内地上映,虽然“3D特供版”影响了中国观众的观影体验,甚至有人以“叠影重重”来讽刺电影生硬的3D转化导致的画面昏暗、眩晕,但在今年暑期档影片里,谍影重重5依然能排进前两名(在国产电影的帮助下)。
电影《谍影重重5》(手机拍的,请忽略画质)
影片中给人留下深刻印象的一个场景是,CIA调用遍布全球的各种探头,利用人脸识别技术,从冰岛一路追到希腊雅典,最终锁定主角伯恩(Jason Bourne)位置,可谓“万人丛中取目标影像,如探囊取物反掌观纹一般”。
电影《速度与激情7》画面截图。来自网络
让人惊艳的“天眼”系统并不仅仅存在美国大片之中,为提高安保水平、强化重点区域安防布控,此次G20峰会就采用了人脸识别技术,范围从浙江省政府到萧山地区,通过布防高清摄像头,人脸抓取、大库比对,即可轻松找出目标人员流动路径,从而保障会议顺利进行。
G20布防的高清摄像头。来自网络
人脸识别技术,即基于人的脸部特征,对输入的人脸图像或监控流进行判断,首先判断其是否存在人脸。如果存在人脸,则进一步的给出每个脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息。并依据这些信息,进一步提取每个人脸中所蕴涵的身份特征,并将其与已知的人脸库进行对比,从而识别人脸的身份。
人脸识别系统流程。来自Adaboost
云葫芦从人脸识别国内专利申请情况入手,对人脸识别相关技术的国内发展情况进行分析,以期为相关产业发展提供宏观数据参考。
专利申请数据快速增长
虽然国内在人脸识别领域起步较晚,且人脸识别被认为是生物特征识别领域甚至人工智能领域最困难的研究课题之一:比如人类脸部存在相似性,不同个体之间的区别不大;其次人脸存在易变性,人脸的外形很不稳定,还受光照条件、遮盖物(口罩、胡须等)、年龄等多方面因素的影响。
云葫芦通过在中国专利公布公告数据库中检索发现,截至2016年9月7日,我国申请人提交的与人脸识别相关的发明专利申请有2524件,其IPC分类号主要集中在G06(1877件)、G07(561件)下。
2004年之前关于人脸识别的专利申请量较少,2005年至2009年,专利申请量逐步提高。
2010年至2015年,随着智能设备的快速发展,相关的人脸识别技术的专利申请量也迅猛增长,2015年专利申请量达到了487件。今年提交的专利申请数据尚未完全公开,但总量上依然可以断定上升趋势明显。
小米公司“人脸聚类方法及装置”专利
苏州福丰科技有限公司排名靠前,申请数量为87件,占比4%;汉王科技股份有限公司、上海交通大学、鸿海精密工业股份有限公司紧随其后,占比分别为3%、1.6%、1.4%。
相关技术大规模商用
身份认证
包括银行柜台认证与手机远程认证、证券手机远程注册、机场/火车站通关认证、会议签到等。如广东省公安厅、无锡、合肥等市公安局。通过安装在地铁、机场等公共场所的高清摄像头,这项技术目前已经取得部分成效,例如西南地区某公安局使用动态人脸识别系统成功抓捕6名在逃人员。
中国公安局试点人脸识别
精准营销
刷脸购物或广告机,可以根据性别年龄进行一定程度的推荐。
建行黄志凌体验刷脸购物(齐鲁晚报)
考试/安防
人证合一与动态监控
酒店治安人证合一。图自网络
公司/商业管理
主要是考勤、VIP迎宾和智能前台等产品,但目前考勤主要还是静态人脸识别为主,动态人脸识别刚开始普及。
人脸识别技术优势
相比于其他识别技术,人脸识别的优势比较明显,主要集中在以下几个方面:
一是自然性,所谓的自然性是指该识别方式同人类(包括其它生物)进行个体识别时所利用的生物特征相同,是通过观察比较人脸区分和确认身份;具有自然性的识别还有语音识别和体形识别,而指纹识别和虹膜识别等因人类或其他生物不能通过此类生物特征区别个体所以不具备自然性。
二是非强制性,被识别的人脸图像信息可以主动获取而不被被测个体察觉,人脸识别是利用可见光获取人脸图像信息,而不同于指纹识别或者虹膜识别需要利用电子压力传感器采集指纹,或者利用红外线采集虹膜图像,这些特殊的采集方式很容易被人察觉,从而带有可被伪装欺骗性。
三是非接触性,相比较其他生物识别技术而言,人脸识别是非接触的,用户不需要和设备直接接触。
四是并发性,在实际应用场景中,人脸识别技术可以进行多个人脸的分拣、判断及识别。
国内技术发展迅速
传统的人脸识别技术主要是基于可见光图像的人脸识别,这种方式有着难以克服的缺陷,尤其在环境光照发生变化时,识别效果会急剧下降,无法满足实际系统的需要。解决光照问题的方案有三维图像人脸识别,和热成像人脸识别。但这两种技术还远不成熟,识别效果不尽人意。
迅速发展起来的一种解决方案是基于主动近红外图像的多光源人脸识别技术。它可以克服光线变化的影响,已经取得了卓越的识别性能,在精度、稳定性和速度方面的整体系统性能超过三维图像人脸识别。这项技术在近两三年发展迅速,使人脸识别技术逐渐走向实用化。
例如申请号为CN201410709389.7的专利申请,通过近红外主动光源结合摄像头采集得到视频图像,保证图像来源的真实性,通过增设表情识别进一步提升人脸识别的安全性和准确性。
申请号为CN201511025575.X的专利申请公开了一种异质三维人脸识别方法,该方法将人脸采集设备采集到的三维人脸数据进行重采样并提取几何特征和纹理特征,根据几何特征和纹理特征的比对结果将两者融合,得到最终的比对识别结果。
目前,人脸识别技术已广泛应用于金融、司法、公安、教育、医疗等领域。随着技术的发展和社会认同度的提高,人脸识别技术将应用在更多的领域,创造除巨大的产业价值。
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