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1.1 人臉檢測、人臉識別與人臉檢索的應用場景

人臉檢測是計算機視覺中的一個重要方向,也是一個和人們生活息息相關的研究方向,因為人臉是人最重要的外貌特徵。利用計算機智能地檢測、識別並分析人臉的特徵信息,並利用這些信息進行進一步處理,可以使人們的生活更加方便化、安全化和自動化。

人臉檢測技術在最近幾年取得了突破性的進步。最初,人臉檢測只能在無背景圖片中檢測出人臉的位置。現在,部分人臉檢測技術可以準確地檢測出自然場景下多種角度的人臉;可以判斷兩張人臉是否為同一個人;可以根據人臉分析人的年齡、性別和表情等。在人臉檢測技術發展的過程中,出現了一系列的應用。本節就對基於人臉檢測、人臉識別和人臉檢索技術的應用做一個簡單的概述。

1.1.1 當前應用

1.人臉檢測應用之面部分析

微軟公司在2015年推出了一個有趣的網站,即how-old.net,該網站根據用戶提供的照片分析出人的表面年齡和性別。該項目是微軟工程師為了測試面部分析技術而發佈的,並不是正式的項目,但自發佈的短短幾個小時內,使用的用戶就達到了3.5萬人。其檢測結果和實際的年齡、性別可能會不一致,但整體上來說,比較接近。在國內,三個「85後」學生創建了Face++,它能夠提供準確的面部分析技術,不僅可以分析出人臉的年齡、性別,還可以分析出種族和表情信息,其中性別準確率達到了96%。Face++為許多應用提供服務,比如,將Face++的人臉檢測和識別技術嵌入在美顏相機和美圖秀秀,從而更加準確地定位人臉中需要美化的區域,達到自動美顏的效果。現在一些手機自帶的攝像功能可以在拍攝時自動識別年齡和性別,如小米4。

2.人臉識別應用之刷臉考勤

出勤記錄對公司員工來說是必不可少的一件事情,傳統的考勤是打卡簽到或者點名簽到。自從人臉檢測和識別技術出現以來,逐漸出現了刷臉考勤機,該機器可以快速準確地識別員工、記錄出勤信息。比如,某公司的刷臉考勤系統,首先將公司內部員工的人臉信息錄入該系統,然後將嵌入人臉檢測技術的攝像頭連接到該系統,之後便可進行刷臉考勤。員工面對該考勤機時,其攝像頭會自動捕捉到員工的人臉區域,並將獲得的人臉區域和員工信息數據庫進行比對,識別出該員工的姓名,並且記錄該員工到達的時間,這便代替了常規的打卡簽到。現在一些教室也使用刷臉考勤代替點名考勤,這在很大程度上提高了考勤率,降低了代簽到的現象。

3.人臉識別應用之公安破案

現在一些城市的車站、海關、機場等地安置的攝像頭都嵌入了人臉檢測技術,公安會提前將一些犯罪分子的臉部信息錄入系統,對視頻中出現的每個人臉進行捕捉、分析,判斷是否為犯罪分子。如果是犯罪分子,則系統能夠自動發出警報,並追蹤他們,從而加快公安破案。在2015年6月份,一名潛逃至中國台灣11年的福建籍女子晏某回中國大陸辦理逾期的通行證,入境時,被海關的人臉識別技術捕捉到,發現該女子和晏某極其相似,經過公安的進一步偵查,發現其就是當年的晏某,最後將晏某抓捕歸案。許多城市的公安系統已經使用該技術破獲了許多案件,保障了城市的安全。

4.人臉檢測應用之刷臉驗票

2016年1月,廈門的郵輪中心開始使用刷臉驗票機,乘客將二代身份證放在指定區域後,識別機上會顯示二代身份證上的照片,並通過攝像頭捕捉遊客的人臉,比對當前遊客的人臉與二代身份證中的人臉,等到機器識別後,會播報「驗證成功,請通過」;否則會播報「人員與證件不符」。該機器識別快,僅需要5秒鐘即可,並且正確率高達99%,杜絕了冒用他人身份證件的事情發生。

5.人臉檢測應用之刷臉登錄

阿里巴巴旗下的支付寶已經可以刷臉登錄。在支付寶中,點擊「安全設置」→「刷臉」,開啟刷臉登錄,然後根據提示按要求對臉部進行拍攝,錄入成功後,退出賬號便可使用刷臉進行登錄。其大致流程如圖1-1所示。在網絡時代,每個人都在許多網站、APP上有自己的賬號和密碼,如微博的賬號和密碼、支付寶的賬號和密碼、微信的賬號和密碼、美團外賣的賬號和密碼等。為了安全起見,這些密碼又各不相同,對於人類有限的記憶來說,很容易忘記這些密碼。刷臉登錄便可解決這些問題,登錄時,這些軟件自動對臉部進行檢測,確認是本人後,便提示登錄成功,否則提示登錄失敗。

圖1-1 刷臉登錄的設置流程

1.1.2 未來應用

雖然已經出現了一些刷臉登錄、刷臉驗票的機器,但是這些機器還沒有廣泛普及到普通大眾中去。隨著人臉檢測和識別準確率的提高和人臉數據庫的增大,以及從人臉中獲取更多的信息(不再局限於性別、年齡和表情,也能獲得姓名、職業等基本信息),未來刷臉登錄會出現在各個APP中,如微信、微博、QQ、淘寶等。刷臉驗票也會應用到火車站、機場、汽車站、旅遊景區等多個場所。刷臉支付則會出現在銀行、電商、支付寶、ATM機等金融渠道中。人臉檢測還可以應用於廣告中,在露天的廣告牌前安置嵌入人臉檢測技術的軟件,該軟件根據行人在廣告牌前的表情、瀏覽時間等,分析行人是否對該廣告感興趣以及是否適合該廣告。如果判定該行人需要這個廣告,則向該行人的郵箱投遞該廣告;否則不向該行人投遞廣告。

未來,人臉檢測應用會逐漸深入到交通、網絡、安全、經濟等領域,廣泛應用在各行各業中,會成為人們生活息息相關的一部分。