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行业新闻

首都机场人脸识别系统 1秒之内能完成数据比对

首都机场的一位安检人员拿出一张存有个人信息的磁卡感应证件,在面部识别器的感应区前刷了一下;之后,他站在一个长约20厘米、宽约10厘米的小屏幕前,屏幕上出现了这位员工的面相。识别系统在确认来者与磁卡中的信息吻合后,发出了“吱”的一声,这位工作人员顺利地通过了安检口,进入工作区。

首都机场相关负责人告诉记者,该系统由中科院自动化研究所研发,能在1秒钟之内完成被检人员面部特征的识别,并与后台数据进行对比,从而快速、准确地核实被检人员的身份。据统计,面相识别门禁系统的错误识别率仅为0.01%。在它的“火眼金睛”下,冒用证件、伪造证件等违规行为将无所遁形。

人脸识别,又称为面纹识别,它是生物识别技术的一种,利用人体面部的不重复性特征来实现身份识别。

面相识别联合实验室哈尔滨工业大学刘绍辉博士介绍说,在这项技术中,人脸图像被划分成500个不同区域。其中,眉毛、眼睛、鼻子等部位属于最为典型的区域。例如,将人眼睛黑色部位的颜色像素统计出来,就可以明显区别于面部的其他部位,从而确定眼睛的大小和位置。同理,利用这种方法也可以检测出人脸的大小、位置,并将五官定位,从而得到整个人脸模板的特征向量,以供系统进行对比分析。

人类利用生物特征识别的历史,可以追溯到古埃及。当时,人们通过测量身体各部位的尺寸来鉴别身份。一家生物识别技术提供商负责人邵宇告诉记者,早在20世纪50年代,人脸识别技术就已经出现;到90年代中期,该技术达到了一定的成熟度,陆续出现一些应用人脸识别技术的商业系统。

由于面部识别系统在使用时,被识别对象与识别设备不需接触,可以连续地或隐蔽地进行,所以在公安、金融、保险、安检、安防等领域有着广阔的应用前景。而且人脸识别技术根本不需要带任何的电子、机械“钥匙”,从而杜绝了钥匙和密码丢失、被盗取的现象。如果配合IC卡、指纹识别等技术,其安全系数就成倍增长。

如今,很多领域都开始广泛利用人体固有的手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等生理特征或声音、按键力度等行为特征来进行身份的鉴别或确认。

“人脸识别系统比声音识别、指纹识别等更具优势。”刘绍辉说,因为声音可能因为感冒而发生变化,指纹也可能时常出现问题,所以一般系统录指纹时,都要录入多个手指。相比之下,一个人脸部的造型几乎不会改变,这就是用面相做密码在安全上的优势。它不需要人的行为配合,就能方便有效地核查身份,直观、准确。

人脸自动识别系统 1秒内可准确识别50万张人脸信息

在欧美等发达国家,这一技术已被普及到许多场所。尤其是“9·11”恐怖事件之后,冰岛国际机场、美国波士顿机场等率先应用这一技术。英国伦敦警察局使用了人脸识别系统后,在三个月内破案率提高了34%。

在2008年北京奥运会期间,人脸识别技术首次亮相奥运会,就起到了重要的作用。邵宇介绍说,当时使用的筛选捕捉识别技术,可以把恐怖分子的信息输入信息系统内,当出现可疑人之后,就能够迅速锁定此人。

不过,虽说生物识别技术是目前最为方便、安全的识别技术,但也存在一些弊端。中科院自动化研究所一名姓郭的研究人员说,生物识别技术并不是100%的识别。比如,先天性缺失虹膜者就不能进行虹膜识别,肢体残缺者不能进行指纹识别。就面部识别技术而言,它是一种模糊性的识别。

刘绍辉解释说,如果是非常像的双胞胎,就有可能被识别错。因此,面部识别对所采集的照片和摄像头的精度、光照条件要求非常高。另外,这项技术也面临着瓶颈,年轻人随着年龄的成长,脸部特征会发生变化,而且人们在不同姿态时,脸部特征也会有所区别。随着人脸数据库规模的增长,人脸识别的性能呈现出了下降。

例如,在公安系统中,逃犯的数据规模非常大,区别出相应逃犯的速度就会比较慢;另外,也有可能会识别出几个相像的人,这时,面部识别技术在更大程度上起的是一个缩小范围的作用。在大规模的应用环境下,如何维持或提高人脸识别率是一个非常重要的问题。

自2000年以来,德国、日本、美国、英国等国纷纷宣布成功地发明了新型的材料以及工艺,可以很方便地采集到人们留在任何地方的指纹,并使用伪造的指纹成功地使得原有的系统失效。这使人们不得不担心,面部识别等技术也会因为被破解而失效。

对此,邵宇说,因为目前人脸识别的应用一般都与磁卡合用,这是将识别与验证两项功能合二为一的“双保险”。首都机场采用的就是这种方法。

目前,人脸识别技术在国内的研究机构很多,但跻身世界先进行列的屈指可数,还处于起步阶段。中科院自动化所生物识别与安全技术研究中心主任李子青相信,在不久的将来,中国的人脸识别技术会打入国外市场。

现在,该研究所已经开始了世界领先的颅骨识别技术的研发。只要对被检颅骨做一个CT扫描,将颅骨图像信息传送到鉴定中心,运用三维鉴定技术平台和专用软件,3分钟内就可以自动完成被检颅骨的三维信息输入,以及颅骨三维图像的生成。短短半小时内,被检颅骨的颅面就会被复原成活生生的真人面孔,相似度可以达到75%以上。

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