當下主要的生物識別技術(shù)有人臉識別、指紋識別、虹膜識別、視網(wǎng)膜識別、聲紋識別、掌紋識別等類型。你是不是也會經(jīng)常困惑:生物識別技術(shù)這么多類別,哪一種識別技術(shù)最優(yōu)?選擇哪種才是最合適的?本文立足于生物識別技術(shù),重點向廣大用戶介紹人臉識別的發(fā)展和應(yīng)用,旨在為用戶在眾多生物識別技術(shù)的選擇中多一個判斷標準。
■ 文/傅小龍
1665年,馬賽羅·馬爾皮志(Marcello Malphighi)首次發(fā)現(xiàn)指紋的獨特圖案。
1880年,蘇格蘭外科醫(yī)生亨利·福爾茲(Henry Faulds)發(fā)表了一篇論文,論述指紋在身份證明的應(yīng)用。
1994年,約翰·道格曼(John Daugman)開發(fā)了第一個虹膜掃描及辨識的算法,并申請了專利。
幾年以后,德國波鴻大學(xué)的克里斯朵夫·馮·德·馬爾斯伯格(Christoph von der Malsburg)開發(fā)了一個被稱之為ZN-Face的系統(tǒng),可在不完美的圖像上進行面部特征比對。
而如今,生物識別這種利用人體固有的生理特性,(如指紋、臉象、虹膜等)和行為特征(如筆跡、聲音、步態(tài))等,通過計算機與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合,來進行個人身份鑒定的方式已經(jīng)越來越普及,并廣泛運用于諸如金融、安防、公安、醫(yī)療等各個行業(yè)。
生物識別技術(shù)優(yōu)劣勢PK
當下主流的生物識別技術(shù)有人臉識別、指紋識別、虹膜識別、視網(wǎng)膜識別、聲紋識別、掌紋識別等類型,它們分別有著較為明顯的優(yōu)劣勢:指紋識別一般應(yīng)用于考勤,支付等領(lǐng)域,具備采集設(shè)備價格低廉,識別速度快等優(yōu)點,但是由于指紋識別屬于接觸性識別,操作過程不夠衛(wèi)生,且存在指紋膜等可破解手段,加上5%到10%的人天生沒有指紋,一旦手指上的汗水或油脂分泌也無法識別,安全性和用戶體驗較差;掌紋識別和指紋識別類似;聲紋識別具有非接觸性,用戶體驗較好,但是由于聲音存在不穩(wěn)定性且容易被模仿,實際應(yīng)用前景局限于安全環(huán)境要求不高的場景;虹膜識別準確度最高,但是需要昂貴的攝像頭,一個這樣的攝像頭最低報價為4000美元,鏡頭可能會使圖像畸變,而使得可靠性大為降低,并且黑眼睛極難讀取,讓其可靠性大為降低;視網(wǎng)膜識別準確度較虹膜識別稍低,不需專門的聚焦攝像頭,不過視網(wǎng)膜技術(shù)可能會給使用者的健康帶來損壞,兩者都必須近距離固定位置識別,用戶體驗不佳。
以上幾種生物識別手段受限于自身缺陷或者外部原因,發(fā)展過程中局限比較大。而人臉識別作為一種新興的生物識別手段,具有非接觸、兼容性好等優(yōu)勢。據(jù)中國科學(xué)院博士生導(dǎo)師周曦老師介紹:“傳統(tǒng)的人臉識別需要固定位置,且識別速度在2-3秒以上,受光線和角度影響大,不具備大規(guī)模推廣的條件。但隨著技術(shù)的不斷革新,目前基于深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的人臉識別技術(shù),已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模動態(tài)人臉識別,識別速度在1秒以內(nèi),也使得真實復(fù)雜場景下的識別準確率達到99%以上,是人眼識別準確率的10倍。最重要的一點是人臉識別不需要專門的設(shè)備,一個普通攝像頭加顯示器就可以構(gòu)成人臉識別系統(tǒng),接受程度很高。而且,隨著近年來人臉識別核心技術(shù)的不斷迭代,可靠性和穩(wěn)定性不斷提升,顯示出巨大的商用價值。
人臉識別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
隨著平安城市、智慧城市項目和互聯(lián)網(wǎng)金融的輸入發(fā)展,攝像機數(shù)量大規(guī)模增長,使得人臉識別在數(shù)據(jù)的采集上阻礙大大減小,提升了人臉識別的質(zhì)量與應(yīng)用領(lǐng)域。
拋開某些方面原因,國家政策的強烈支持可以說是人臉識別崛起的重要因素,對于人臉識別的推廣無疑是一種非常有力的推動。人臉識別在安防領(lǐng)域發(fā)展得比較久,也比較成熟,大規(guī)模動態(tài)人臉識別、黑名單監(jiān)控、人流統(tǒng)計早已分別應(yīng)用在邊疆安防布控、機場/車站、景區(qū)/公共場所等。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,未來三年內(nèi)國內(nèi)有望形成年銷售額過百億元的市場規(guī)模,并在未來十年內(nèi)有望形成年銷售額過千億元的市場規(guī)模。
人臉識別在安防領(lǐng)域的應(yīng)用主要有身份驗證自助通關(guān)系統(tǒng),區(qū)域人員布控,智能人員管理,警用圖偵等解決方案。
身份驗證自助通關(guān)系統(tǒng)采用軟硬件一體化設(shè)計,形成了人臉識別身份認證一體機、臥式自助通關(guān)系統(tǒng)、立式自助通關(guān)系統(tǒng)三大產(chǎn)品類型,該系統(tǒng)用于邊防、海關(guān)、機場、火車站、景點、辦公大樓等場所進行“人、證”一致性驗證及安全防范管理。
區(qū)域人員布控是通過在實時高清視頻中動態(tài)檢測跟蹤人臉,同時提取人臉特征并上傳服務(wù)器,分析各種人臉屬性并與目標人物庫進行比對。當目標出現(xiàn)時可以實時報警,也可以輸入目標圖片在歷史記錄中進行檢索,最終將目標出現(xiàn)情況綜合起來形成目標行動軌跡。主要應(yīng)用于卡口、重點區(qū)域的布控,提升安全防范水平。也用于酒店、商店、會所等對重要顧客的識別,便于提供個性化的服務(wù)。
智能人員管理針對機關(guān)單位、學(xué)校、部隊、高檔商務(wù)樓、企業(yè)工廠等單位,對外來人員多數(shù)采用手工登記,當進出人員較多時,這種登記通常流于形式,無法實現(xiàn)事前預(yù)警和事后追溯。另一方面,各單位對內(nèi)部人員的進出、考勤也需要更加便捷和準確的管理。針對內(nèi)外部兩類人員的不同管理需求,智能人員管理方案引入人臉識別比對技術(shù),實現(xiàn)人防和技防的有效結(jié)合,提高了內(nèi)外部人員管理的綜合能力。
警用圖偵分為公安千萬級人像搜索與智能圖像偵查儀,可以在海量圖像視頻數(shù)據(jù)中進行快速、準確的身份識別及信息鑒定,是保障公共社會安全的重要手段,對國家安全、公安、司法等領(lǐng)域有重要意義。主要用于公安清理戶籍及身份證件數(shù)據(jù),查找多重身份人員;查找在逃人員、重點人員,挖掘“漂白”身份的逃犯等線索信息;人口管理、出入境證件管理業(yè)務(wù)等。
值得注意的是,目前國內(nèi)市場人臉識別行業(yè)還沒有一個統(tǒng)一的標準,魚龍混雜。在眾多號稱擁有人臉識別核心算法的企業(yè)中,真正擁有自主核心技術(shù)的企業(yè)屈指可數(shù),大部分企業(yè)都是傾向于購買國外技術(shù)。這在識別率、安全性、抗干擾等各個環(huán)節(jié)都無法保證。國外人臉識別技術(shù)更成熟很大程度上得益于歐美國家早就建立了相對健全的人臉數(shù)據(jù)庫。但是事實上亞洲人不管是五官分布、臉型結(jié)構(gòu)或者皮膚膚質(zhì)等和歐美人都有著非常明顯的差異,用歐美人的數(shù)據(jù)庫或者直接套用國外技術(shù)在中國人身上是不科學(xué)的。而且,雖然國內(nèi)現(xiàn)在從事人臉識別技術(shù)的公司很多,但真正能夠把從基礎(chǔ)理論、到技術(shù)模塊、到產(chǎn)品再到行業(yè)解決方案這整個鏈條做穿的基本上沒有。這是需要很長時間積累的,現(xiàn)在生活節(jié)奏太快,大家都希望能夠取巧,倉促完工,但這是行不通的。人工智能的企業(yè)無法做到“速戰(zhàn)速決”,原因在于:一是因為技術(shù)發(fā)展速度非???,如果企業(yè)只是做產(chǎn)品,而行業(yè)技術(shù)在 6 到 8 個月就能實現(xiàn)更新,企業(yè)產(chǎn)品還沒有面世就會過時;二是客戶的定制化要求越來越多。譬如給客戶安裝一個智能攝像機,客戶可能提出要求,讓你把攝像機的位置裝得高一些,裝在頂棚上會比較美觀,這聽起來是一個很簡單的要求,但實際上,這個要求會導(dǎo)致整個理論的修改,攝像頭位置的改變,會導(dǎo)致整個人臉識別的角度、光線等因素隨之發(fā)生變化,并對抗干擾的算法有影響,需要對算法和基礎(chǔ)模塊進行修改。如果一個公司只是開發(fā)技術(shù)或只生產(chǎn)產(chǎn)品或者只做解決方案,遇到這種簡單的要求,可能都不能幫客戶實現(xiàn),而且在后期維護上會出現(xiàn)更多問題。所以,人工智能企業(yè)必須從理論到技術(shù)到產(chǎn)品到服務(wù),將整個產(chǎn)業(yè)鏈都牢牢掌握在自己手上。
人臉識別技術(shù)的發(fā)展前景
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,全球市場對生物識別產(chǎn)品的需求早在2010年就已經(jīng)達到百億美元,近幾年,生物識別設(shè)備的綜合性年增長率平均也達到25%左右。而根據(jù)國際生物識別集團(IBG)的報告《生物識別市場與產(chǎn)業(yè)報告2009-2014》顯示,在各種生物特征識別技術(shù)中,人臉識別目前僅占到11.4%,發(fā)展前景巨大。
在馬云德國“刷臉”首秀后,政府與資本開始推進人臉識別產(chǎn)業(yè),更多資本和政策的支持意味著技術(shù)更新速度的加快。同時智能安防、后端監(jiān)控自動檢索等前期受制于識別效果的應(yīng)用空間也將被打開,人臉識別產(chǎn)業(yè)即將迎來大規(guī)模商業(yè)化。
無論是在安防行業(yè),還是在其他領(lǐng)域,實現(xiàn)人臉識別核心技術(shù)的自主創(chuàng)新是中國生物識別行業(yè)的戰(zhàn)略選擇。在人臉識別認證系統(tǒng)安全技術(shù)的《標準征求意見通知》中也明確指出要推動我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人臉識別技術(shù)的發(fā)展。只有具備人臉識別核心技術(shù)的自主創(chuàng)新能力,才能不僅僅在國內(nèi)占據(jù)領(lǐng)先地位,還能加入在激烈的國際競爭中。我國人口規(guī)模巨大,經(jīng)濟增長迅速,對可靠的人臉識別技術(shù)的需求越顯迫切。自主研發(fā)的核心技術(shù)成功植入人臉識別行業(yè),將有利于中國遠程人臉識別認證安全標準的推動和中國技術(shù)走出去。一旦中國造人臉識別得以廣泛推廣,其發(fā)展?jié)摿εc前景將十分美好!
(本文作者現(xiàn)任云從科技市場專員)