人脸识别,通常也称人像(xiàng)识别、面部识别,是基(jī)于人的(de)脸部(bù)特征信息进行身份识别的一种生物识(shí)别技术,主要用摄像机或摄像头采集含有人脸(liǎn)的图像或视频(pín)流,并(bìng)自(zì)动在图像中检测和跟踪人脸,进(jìn)而对检测到的人脸进行脸部(bù)的一系列相关技术。
近(jìn)年来,随着人(rén)工(gōng)智(zhì)能(néng)的发(fā)展以及国(guó)家经济发展、安全防(fáng)卫的需要,我国人脸识别市场不断扩(kuò)大,技术水平不断提升,在(zài)算法方面已取(qǔ)得世界领先地位。伴随着人工智能的持(chí)续发展,智(zhì)能化(huà)时代的悄然到(dào)来,以人(rén)脸识(shí)别(bié)为(wéi)代表的生物识别技术越来越普及。从安防、支(zhī)付、金融到教育、医疗和交通,“刷脸”日渐(jiàn)成为常态,为人们的生产与生活带来了诸多智能、安全(quán)与便捷。
一、人脸识别技(jì)术发展背景
人(rén)脸识别(bié),是基于人(rén)的脸部特征信(xìn)息进(jìn)行身份识别的一种生(shēng)物识别技术。除了(le)安防、金融这两大领域(yù)外,人(rén)脸识别(bié)还在交通、教育、医疗、警务、电(diàn)子(zǐ)商(shāng)务(wù)等诸(zhū)多场景(jǐng)实现了广泛应用,且呈现(xiàn)出显著应用价值(zhí)。为了进一步(bù)把握(wò)人(rén)脸识别技术所(suǒ)带来的重大机遇,我国出台了一系列政策(cè)予以支(zhī)撑。
2015年以来,我国相继出台了(le)《关于银行业(yè)金(jīn)融机构远程开(kāi)立人民(mín)币账户的指导意见(jiàn)(征求意见稿)》、《安全防范视频(pín)监控人脸(liǎn)识别系统技术要求》、《信息安全技术网(wǎng)络人脸识别(bié)认证系统安全技术要(yào)求》等(děng)法律法规,为人脸识别(bié)技(jì)术的应用(yòng)以及在金融、安防、医疗(liáo)等领域的普及奠定(dìng)了重(chóng)要基础。
2017年,人工(gōng)智能首(shǒu)次(cì)被写(xiě)入全国(guó)政府报告;同年7月,国务院发布了《新一代人工智能发展规划》;12月,工信部出台了《促进新一代人工智能产业(yè)发展(zhǎn)三年(nián)行(háng)动计划(2018-2020年)》,其中(zhōng)对人(rén)脸识别有(yǒu)效检(jiǎn)出率(lǜ)、正确识别(bié)率(lǜ)的提升做出了明确要求。作为(wéi)人工智能主(zhǔ)要细分领域,人脸识(shí)别获得的国家政策支持(chí)显而易见。
2020年,《中国新一代人工智能发(fā)展报(bào)告2020》今天在浦江创新论坛发布。报告对过(guò)去(qù)一年中国人工智能发展的总体情况进行了(le)系统回顾。报告分全球发展、创(chuàng)新(xīn)环境、科技研发、产业化应用、人才培养、区(qū)域发展、人工智能(néng)治理七(qī)个章节,力图(tú)客观反(fǎn)映中国《新一代人工智能发展规划》的实施情况,揭(jiē)示未来发展的新挑(tiāo)战和新趋势(shì)。
二、人(rén)脸识(shí)别技(jì)术发展历(lì)程
人脸识(shí)别最初在20世(shì)纪60年(nián)代(dài)已经(jīng)有研究人员开始研(yán)究(jiū),真正进入初级(jí)的应用阶段是在(zài)90年代后期,发(fā)展(zhǎn)至(zhì)今其技术成熟度(dù)已经达到(dào)较高的程度。
1991年,特征脸(Eigenface)算法被(bèi)应用在(zài)人(rén)脸识别,首次(cì)实现了(le)自动检测人脸。这项技术是霍普(pǔ)金(jīn)斯大学的希洛(luò)维奇(Sirovich)提出,再由(yóu)麻省理工学院(MIT)“连(lián)接科学”的创(chuàng)始主任亚力克(kè)斯彭特兰(Alex Pentland)发扬光大,彭特兰在2012年被《福(fú)布斯(sī)》评为(wéi)“全球(qiú)7个(gè)最强数据科(kē)学家之一(yī)”,获此殊荣的还有谷(gǔ)歌创始人拉里佩(pèi)奇。
2000年以后(hòu),NIST研(yán)究院又在FERET项目基(jī)础上做了延伸,先后发起两(liǎng)个新(xīn)项目FRVT和(hé)FRGC,FRVT是评估技(jì)术可用性,测试(shì)算(suàn)法系统(tǒng)性(xìng)能,为采购技术的(de)相关部门提供检测报告。FRGC则是面向市场上的公司和团队,联合其他(tā)部(bù)门的定(dìng)制化需求,发布竞标(biāo)比赛,FRVT负责对(duì)接评估(gū),帮助不同部门完善人脸识别系(xì)统的个性化要求。
2010年,随着Facebook加入人(rén)脸(liǎn)识别功能,人脸识别(bié)开(kāi)始走向个人。从支付到美(měi)颜,全球互联网公司纷纷跟(gēn)进(jìn),2017年苹果iphoness X首(shǒu)次发布(bù)人脸解锁功能,抢(qiǎng)购一空同时引爆了市场,如今人脸识别(bié)已经应用(yòng)在了方方面面,短视频、直播这(zhè)些每(měi)天都会高频出(chū)现在我们(men)身边。整(zhěng)个发展过程可以分为机(jī)械识别、半自(zì)动化识别、非接触式识别及互联网(wǎng)应用阶段。
与其他生物(wù)识(shí)别方式(shì)相比,人脸识别优势在于自然性、不被察觉性等特点。自然性即该(gāi)识别方式同人类进行个体识别时所(suǒ)利用(yòng)的生物(wù)特征相(xiàng)同。指纹识别、虹膜识别等均不具有自然性。不被察(chá)觉的特点(diǎn)使该(gāi)识别方法(fǎ)不易使(shǐ)人抵触(chù),而指纹识别或(huò)虹膜识别需利用电子压力传感器或红外线采(cǎi)集指纹(wén)、虹(hóng)膜图像,在采(cǎi)集过程(chéng)中体(tǐ)验感不佳。
目前人脸识(shí)别需要解决的难(nán)题是(shì)在不(bú)同场(chǎng)景、脸部(bù)遮挡(dǎng)等(děng)应(yīng)用时如何保证识别(bié)率。此(cǐ)外,隐私性(xìng)和安全性也是值得考虑的(de)问(wèn)题(tí)。人脸识别优势明(míng)显,未来将成为识别主导技(jì)术(shù)。
具(jù)体来说,相(xiàng)比(bǐ)指纹识(shí)别、虹膜识别等传统的生物识别方式,优点(diǎn)主要还(hái)集中在四点(diǎn):非接触性(xìng)、非侵扰性、硬件基础(chǔ)完善和(hé)采集(jí)快捷便利,可(kě)拓展性好。在复杂环境下,人脸(liǎn)识别精度问题得到解决(jué)后,预计人脸识别有望快(kuài)速替代指纹(wén)识(shí)别(bié)成(chéng)为市场大(dà)规模应(yīng)用的主流识别技术。
三、人脸识别技术研发现状
人脸识(shí)别发展加(jiā)快一方面(miàn)来自于我国智能化社会建设(shè)的发展需求,另一方面来自于人脸识别技术的快速发展。尤其是近年来人工智能化的浪潮下,人脸(liǎn)识别(bié)行(háng)业(yè)受到了资本的青睐(lài),为人(rén)脸识别技术(shù)的发展提(tí)供了重大机遇。根据(jù)SooPat数据显示(shì),近年来我国人脸识别行(háng)业相关专利申请数量不断提高。
2018年,我国人脸识别行(háng)业(yè)专(zhuān)利(lì)申请量为3487项,较2017年略有提升,专利公(gōng)开数量为5200项,同比增长93%。2019年(nián)1-2月(yuè),我(wǒ)国人脸识别专利公(gōng)开量已经达到1174项,超(chāo)过2014年全(quán)年(nián)水平。
四、我国人脸识别技术应用现状(zhuàng)分析
2014年是我国人脸识别(bié)技(jì)术的转折点,使人脸识别技术从理论(lùn)走向了应用,2018-2020年则是人脸识别技(jì)术全面应(yīng)用的重要节点,“刷脸(liǎn)”时代(dài)正(zhèng)式到来。
目前,从我国人脸识别技术应(yīng)用来看(kàn),主要集中在三大(dà)领域:考勤(qín)门禁、安防以及金(jīn)融。
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从具体应用来看,主(zhǔ)要包含了公共(gòng)安全领域的(de)刑(xíng)侦追逃、罪犯识别以(yǐ)及(jí)边(biān)防安全等(děng);信息安全领(lǐng)域的(de)政府职(zhí)能领域的电子政务、户(hù)籍(jí)管理、社会福(fú)利和保险;商业(yè)企(qǐ)业领域的电子商(shāng)务、电(diàn)子货币(bì)和支付、考勤、市场营销;场所进出领域的军事机要部门(mén)、金融机构的门禁控制(zhì)和进出(chū)管(guǎn)理等。
除了公共安全领域,人脸识别也更多的被用到(dào)了(le)金融行业。当下(xià)刷脸办卡(kǎ)、远程(chéng)贷(dài)款、自主开户(hù)、刷脸支付已经开(kāi)始(shǐ)在我(wǒ)们的生(shēng)活(huó)中渗透。现在很多(duō)银行已(yǐ)经把人脸识(shí)别(bié)系统引入(rù)到自主(zhǔ)设备(bèi)中,在办卡(kǎ)时可以利用人脸识别(bié)技术将现场采集的照片与已存(cún)照片、身份(fèn)证照片进行比对,确(què)认之后(hòu),才可以(yǐ)进(jìn)行自主开卡、业务变更、密码重置等业务,更加的安全高效(xiào)。
同时在交通领域,行人闯红灯(dēng)也步入了“刷脸”时代。中(zhōng)国(guó)式过马路曾(céng)经成为一时笑(xiào)料,很多中国人在过马路(lù)的时(shí)候,不看红(hóng)绿灯(dēng),凑够一群人(rén)就走的情况还是没能(néng)够得到改善。一直以(yǐ)来这(zhè)种(zhǒng)闯红(hóng)灯的陋习很难被治(zhì)理,但是人脸识(shí)别技(jì)术的发展让我们看到了转机。
现(xiàn)在已经有地(dì)区开始将人脸识别技术用于治理行人乱闯红灯了(le),在(zài)行(háng)人闯红灯时,自动(dòng)识别抓(zhuā)拍(pāi)系(xì)统会对闯红灯的市民(mín)进(jìn)行抓拍,并将数据上传到大数据(jù)侦查实验中心(xīn),核实真实身(shēn)份,并实时在(zài)电子大屏上(shàng)对违法人员进行(háng)曝光(guāng)。
五、人(rén)脸识别未来发(fā)展(zhǎn)趋势
首先,人(rén)脸识别应用的最广泛领域(yù)便是安防(fáng)行业,不仅给(gěi)整个安防(fáng)行业(yè)注入了新的(de)生命活力,也进一步开(kāi)拓了新的发(fā)展市场。作为安防(fáng)市场未来的发展方向的智能视频分析,其中(zhōng)最(zuì)重要的(de)技术就是(shì)人脸识(shí)别。
其二,我国的(de)三维测量(liàng)技术近年(nián)来发展形势较好,而现今3D人脸识别(bié)算法正(zhèng)对2D投影的缺陷做了(le)补充,此外对于其中的传统难点,包括人脸(liǎn)旋转、遮(zhē)挡、相似度等在(zài)内的(de)都有了(le)很(hěn)好(hǎo)的(de)应对,这也成为了(le)人脸识别技术的另一个最为重要的发展路线之一(yī)。
其三,大数据深(shēn)度学习进一步提升(shēng)了人脸识(shí)别的精确度,这也为2D人脸识别的应用作了一定的突破(pò),将其(qí)应用于互联网(wǎng)金融行业(yè)当中,能够快速普及金(jīn)融级应用。
其四,人脸识别技术由(yóu)于其(qí)便利性(xìng)、安全性,可在智能家居中用作门禁系统以及鉴(jiàn)权系统,因此智能家居与人脸识(shí)别技术的融合是未(wèi)来发展的重点方向。智(zhì)能(néng)家居(jū)中的人脸识别(bié)系统是结合嵌入式操作(zuò)系统和嵌入式硬件平(píng)台建(jiàn)立的,加强了人(rén)脸识别(bié)技术与智能家(jiā)居应(yīng)用的结合度,具(jù)有(yǒu)概念新、实(shí)用性强等特点(diǎn)。
其五,人(rén)脸识别技术是未(wèi)来(lái)基于大数据领域的(de)重要发展方向。现如(rú)今公安部门都引入了大数据,这也弥补了传统技术的难点,通过人脸识(shí)别技术使得这(zhè)些照片(piàn)数据再度存(cún)储(chǔ)利用,能够大大提(tí)升公安信息化的管理和统筹,这将成为未(wèi)来人脸识别的主要发展趋(qū)势