人(rén)脸(liǎn)识别,通常也称人像识别、面部识别,是(shì)基于(yú)人的脸(liǎn)部特征信息(xī)进行身份识别的一种生(shēng)物识别(bié)技术,主要用摄像机或摄像(xiàng)头(tóu)采(cǎi)集含有人脸(liǎn)的图像或视频流(liú),并自动在图像中检测(cè)和跟踪(zōng)人脸,进而(ér)对检测到(dào)的人脸进行(háng)脸部的一系列(liè)相(xiàng)关技术。
近(jìn)年来(lái),随着(zhe)人工智能的发展以及国家经济发展、安全防卫的需要,我国人脸识(shí)别市场不断扩大(dà),技(jì)术水平不断(duàn)提升,在算法方面已(yǐ)取得(dé)世界领先(xiān)地(dì)位。伴随着人工智能的持续(xù)发展(zhǎn),智能化时代的悄然到来,以(yǐ)人(rén)脸识别(bié)为代表的(de)生物识别技术越来越普及。从安防(fáng)、支付、金(jīn)融到教育(yù)、医疗和(hé)交通,“刷脸”日渐成为(wéi)常态,为人们的生(shēng)产(chǎn)与生活带(dài)来了诸多智能、安全与便捷。
一、人脸(liǎn)识别技术(shù)发展背景
人(rén)脸识别(bié),是基于人(rén)的脸部特(tè)征信息进(jìn)行身(shēn)份识别的一(yī)种生物识(shí)别技术。除了安防、金融这两大领域(yù)外,人脸识别还在(zài)交通、教(jiāo)育、医疗、警务、电(diàn)子(zǐ)商务等诸(zhū)多场景实现了广泛应用(yòng),且(qiě)呈(chéng)现出(chū)显著(zhe)应用价值。为了进(jìn)一步把握人脸识(shí)别技术所带来的重大(dà)机(jī)遇(yù),我国出台(tái)了一系列政策予以支撑。
2015年以来,我国相继(jì)出台了《关于银行业金融机构远程开立人民币账户(hù)的指导意见(征求(qiú)意见稿)》、《安全防范视频监控人脸识别(bié)系统技术要求》、《信息安(ān)全(quán)技术网络人脸识别(bié)认(rèn)证系统(tǒng)安全技术要(yào)求》等法律法规,为人脸(liǎn)识别技术的应用以及在金融(róng)、安防、医疗等领域(yù)的普(pǔ)及奠定了重要基础。
2017年,人工智(zhì)能首(shǒu)次被写入全国(guó)政(zhèng)府报告;同年7月,国(guó)务院发布了《新一代(dài)人工(gōng)智(zhì)能发展规划》;12月,工信部出台了《促进新一代人(rén)工(gōng)智能(néng)产业发(fā)展三年行(háng)动计划(huá)(2018-2020年)》,其中对人脸识(shí)别有效检出率、正确识别率的提升(shēng)做出(chū)了明(míng)确要(yào)求(qiú)。作为人工智能(néng)主要细(xì)分领域,人脸识(shí)别获得(dé)的(de)国(guó)家政策支持(chí)显(xiǎn)而易见。
2020年(nián),《中国新一代人工智能发(fā)展报告2020》今(jīn)天在浦江创新论坛发布。报告对过(guò)去一(yī)年(nián)中国人工智能(néng)发展(zhǎn)的总体情况(kuàng)进行了系统回顾。报告分(fèn)全球发展(zhǎn)、创新环(huán)境、科技研发、产业化应用、人才培养、区域发展、人(rén)工智能治理七个章节,力图客观反(fǎn)映中国《新一代(dài)人工智能发(fā)展规划》的实施情况,揭示(shì)未来发(fā)展的(de)新挑(tiāo)战和新(xīn)趋势。
二、人(rén)脸识(shí)别技术发展历程
人脸识别最初在20世纪60年代已经有(yǒu)研究人员(yuán)开始研究,真正进(jìn)入初(chū)级的应用(yòng)阶段是在90年代后期,发展至今(jīn)其技术成熟度已经达到较(jiào)高的程度。
1991年(nián),特征脸(Eigenface)算法(fǎ)被应用在人脸识别,首次实现了(le)自动检测人(rén)脸。这项技术是霍普金斯大学的希洛(luò)维奇(Sirovich)提出(chū),再(zài)由麻省理(lǐ)工学院(MIT)“连接科(kē)学”的创始主(zhǔ)任(rèn)亚(yà)力克斯彭特兰(Alex Pentland)发扬光(guāng)大,彭特兰在2012年被《福布斯》评为“全球7个最强(qiáng)数(shù)据科学家之一(yī)”,获(huò)此殊荣(róng)的还(hái)有谷歌创始人拉里佩奇(qí)。
2000年(nián)以后,NIST研究(jiū)院又在FERET项目基(jī)础上做了延(yán)伸,先后发起两个新项目FRVT和FRGC,FRVT是评估技(jì)术(shù)可用性,测试(shì)算法系统性(xìng)能,为采购(gòu)技术的相关部门提供检测报告。FRGC则是面向市(shì)场上的公司(sī)和团队,联合(hé)其他部门的定制(zhì)化(huà)需求,发布竞标比赛,FRVT负责对接评估,帮助不同部门完善人脸识别系统的个性化要(yào)求。
2010年,随(suí)着Facebook加入人脸识(shí)别(bié)功能,人脸识别开始走向个人。从(cóng)支付到美颜,全(quán)球互联网公司纷纷跟进(jìn),2017年苹果iphoness X首次发布人脸解锁功(gōng)能,抢购一(yī)空同时引爆了(le)市场,如今人脸识(shí)别已经应用在了(le)方方面面,短视频、直播这些每(měi)天都会高频(pín)出(chū)现(xiàn)在我们身边。整个发展过程可以分为机(jī)械识(shí)别(bié)、半自动(dòng)化(huà)识别、非接(jiē)触式识别及互联网应用阶段。
与其他生物识别方式相(xiàng)比,人脸识别优势在(zài)于自然性(xìng)、不被察(chá)觉性等(děng)特点。自然性即该识别方式同人类进(jìn)行个体识别时(shí)所利用的生物(wù)特征相(xiàng)同。指纹识别(bié)、虹膜识别等均不具(jù)有自然性。不被察(chá)觉的特点(diǎn)使该(gāi)识(shí)别方法不易(yì)使人(rén)抵触,而指纹识别(bié)或虹(hóng)膜识别需利用电子压力传感器或红外(wài)线采(cǎi)集指纹、虹膜图像,在采集(jí)过程中体验感不佳。
目前人(rén)脸识别需(xū)要解决的难(nán)题是在不(bú)同场景、脸(liǎn)部(bù)遮挡等应用时如何保证识别率。此外(wài),隐(yǐn)私(sī)性(xìng)和安全性也是值得考虑的问题。人脸(liǎn)识别优势明显,未来将成为识别主导技术。
具(jù)体来说,相比指纹识别、虹膜识别等传统的生(shēng)物(wù)识(shí)别方式,优点主要还集(jí)中(zhōng)在四(sì)点:非接触(chù)性、非侵(qīn)扰性、硬件(jiàn)基础完善和采集快捷便利,可拓展性好。在(zài)复杂环境下,人脸识别精度问题得(dé)到解(jiě)决后,预计(jì)人脸识别有望快速(sù)替代指纹识别成为市场大规模应用的(de)主流识(shí)别技术。
三、人脸识别技(jì)术研发(fā)现状
人(rén)脸识别发展加快一方面来自(zì)于我国智能化社会建设的发展需求,另一方(fāng)面来自于人脸(liǎn)识别技术的快(kuài)速发展。尤其是近年来(lái)人工智能化的浪潮下,人脸识别行业受到了资本的青睐,为人脸(liǎn)识别技术的发展提供了重大(dà)机遇(yù)。根据SooPat数据(jù)显示,近年(nián)来我(wǒ)国(guó)人脸识(shí)别(bié)行业相关专利申请数量(liàng)不断(duàn)提高。
2018年,我国人脸识别行(háng)业(yè)专利申请量为3487项,较2017年(nián)略有提(tí)升,专利公开数量(liàng)为5200项(xiàng),同比增(zēng)长93%。2019年1-2月,我(wǒ)国人(rén)脸识(shí)别专利公开量已经达到1174项,超(chāo)过2014年全年水平。
四、我国人脸识别技(jì)术应用现状分析
2014年是(shì)我国人脸识别技术(shù)的转(zhuǎn)折(shé)点(diǎn),使人脸识别技术从理论走向(xiàng)了应用,2018-2020年则是人(rén)脸识别技术全面(miàn)应用的重(chóng)要节点,“刷脸”时(shí)代正(zhèng)式到来。
目前,从我(wǒ)国人脸识(shí)别技术(shù)应(yīng)用(yòng)来看(kàn),主要(yào)集中(zhōng)在三(sān)大领(lǐng)域:考勤门禁、安防以及金融。
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从具体应用来看,主要包含了(le)公共安全领(lǐng)域(yù)的刑(xíng)侦追逃(táo)、罪犯识别以(yǐ)及边防安全等;信息(xī)安全(quán)领域的政府职能领域的电子(zǐ)政务(wù)、户籍管理、社会(huì)福利和保险;商业企业领域(yù)的电子(zǐ)商务、电子货币(bì)和支付、考(kǎo)勤、市场营销;场所(suǒ)进出领域的(de)军事机要部门、金融机(jī)构的门(mén)禁(jìn)控制和进出管理(lǐ)等。
除了公共安全领域,人脸识别(bié)也更多的被用到了(le)金融行业(yè)。当下刷脸办(bàn)卡、远程(chéng)贷款、自主开户(hù)、刷脸支付已经开始在我们的(de)生活中渗透。现在很多银行已经把人(rén)脸识(shí)别系统(tǒng)引入(rù)到自(zì)主(zhǔ)设备中,在办卡时可以利用人(rén)脸识别技术将现场采集的照片与已存照片、身份(fèn)证(zhèng)照片进行比对,确认之后,才可以进行自主开卡、业务变更、密码重(chóng)置等业(yè)务,更加的安全(quán)高效。
同时在交(jiāo)通领域,行人闯红灯也步入了“刷脸”时(shí)代。中国式过马路曾经成为一(yī)时笑料,很多中国人在过马路(lù)的时候(hòu),不看红绿灯,凑够一(yī)群人就走的情况还是没(méi)能够得到改善。一直以(yǐ)来(lái)这种闯红灯的陋习很难被(bèi)治理,但是人脸识(shí)别技术的发展让我们看到了转机(jī)。
现在已经有地区开(kāi)始将人脸识别技术用于治理行人乱(luàn)闯红(hóng)灯了,在行人闯红灯时,自动识别抓拍(pāi)系统会对闯红灯的市(shì)民进行抓拍,并将数据上传到大数据侦(zhēn)查实验中(zhōng)心,核实真实身份(fèn),并实(shí)时在电子大屏上(shàng)对违法人员进行曝光。
五、人脸识别未来发(fā)展趋势
首先,人脸(liǎn)识别应用的最(zuì)广泛领域(yù)便(biàn)是安防行业,不(bú)仅给(gěi)整(zhěng)个安防行(háng)业注入了新的生命活力,也进一步开拓(tuò)了(le)新的发(fā)展市场。作为安防市(shì)场未来的(de)发展方向的智能视频分析,其中最重要的技术就是人脸识别。
其二,我国的三维(wéi)测量技(jì)术(shù)近(jìn)年来发展形势较好,而(ér)现今3D人(rén)脸识别算法正(zhèng)对2D投影的缺陷(xiàn)做(zuò)了补充,此外对于其中(zhōng)的传统难点,包(bāo)括人脸旋转、遮挡、相似度等在内的都有了很(hěn)好的应对,这也(yě)成为了人(rén)脸识别技术的(de)另一个最为重要的发展路线之一。
其三,大数据深度学习进一(yī)步(bù)提升了人脸识别的精确度,这也(yě)为2D人脸(liǎn)识别的(de)应用作(zuò)了一定(dìng)的突破,将其(qí)应用于互联网(wǎng)金融行业当中(zhōng),能够快(kuài)速(sù)普及金融级应用。
其四,人脸识别(bié)技术由于其(qí)便(biàn)利性、安全性,可在智能家居中用作门禁系统以及鉴权系统,因此(cǐ)智能家(jiā)居与人脸识别技术的融合是(shì)未来发展的重点(diǎn)方向(xiàng)。智能家居中的人脸识别系统是结合(hé)嵌入式操作系统和嵌入(rù)式硬件平(píng)台建立(lì)的,加强了人脸识别技术与智能家居(jū)应用的(de)结合度,具有概(gài)念新、实用性强(qiáng)等特点。
其(qí)五,人脸识别(bié)技术是未来基(jī)于大(dà)数据领域的重要发(fā)展方向。现如今公安部门都引入了大数据,这也弥补了传统技术的难点,通过(guò)人脸识别技(jì)术使得这些照片(piàn)数据再度(dù)存(cún)储利用(yòng),能够大大提升公(gōng)安信息化的管理和统筹,这将成(chéng)为未来人脸识别的主要发(fā)展趋势