18新利最新登入面部识别系统是如何工作的

作者:Kevin Bonsor &瑞恩•约翰逊
iStockphoto

有谁看过电视"18新利最新登入拉斯维加斯"看过的节目面部识别软件在行动。在任何一集中,虚构的蒙特西托酒店和赌场的安全部门都使用其视频监控系统提取出持卡人、小偷或黑名单人物的图像。然后,它在数据库中运行该图像以找到匹配并识别该人。一小时后,所有坏人都被护送出赌场或者被关进监狱。但在电视上看起来如此简单的事情,在现实世界中并不总是如此。

2001年,坦帕警察局安装了警察相机他们在伊博尔市的夜生活区配备了面部识别技术,试图减少该地区的犯罪。该系统未能完成这项工作,并于2003年因效率低下而被废弃。有人看到该地区的人戴着面具,做着下流的手势,使摄像机无法拍摄到足够清晰的照片来识别任何人。

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波士顿洛根机场也在安检处使用志愿者对面部识别系统进行了两次单独的测试。在三个月的时间里,结果令人失望。根据电子隐私信息中心18luck手机登录在美国,该系统的准确率只有61.4%,这导致机场官员寻求其他安全方案。

人类天生就有识别和区分人脸的能力,而计算机直到最近才显示出同样的能力。18新利最新登入在20世纪60年代中期,科学家们开始研究使用电脑识别人脸。从那时起,面部识别软件已经取得了长足的进步。

在本文中,我们将介绍面部识别系统的历史,为增强其功能而进行的变化,以及政府和私营公司如何使用(或计划使用)它们。18新利最新登入

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面部识别技术

FaceIt软件将脸印与数据库中的其他图像进行比较。"width=
FaceIt软件将脸印与数据库中的其他图像进行比较。

Identix®是一家位于明尼苏达州的公司,是面部识别技术的众多开发商之一。该公司的软件FaceIt®可以从人群中挑选某人的脸,从场景的其余部分提取这张脸,并将其与存储的图像数据库进行比较。为了让这个软件工作,它必须知道如何区分基本的人脸和背景的其他部分。18新利最新登入面部识别软件是基于识别人脸的能力,然后测量人脸的各种特征。

每一张脸都有数不清的,可辨别的地标性建筑即构成面部特征的不同峰和谷。FaceIt将这些地标定义为节点分.每张人脸大约有80个节点。该软件测量的其中一些指标是:

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  • 两眼之间的距离
  • 鼻子的宽度
  • 眼窝深度
  • 颧骨的形状
  • 下巴线的长度

对这些节点进行测量,生成一个称为a的数值代码faceprint,表示数据库中的人脸。

在过去,面部识别软件依赖于一张2D图像来比较或识别数据库中的另一张2D图像。为了有效和准确,所捕获的图像需要是一张几乎直接看着相机的脸,与数据库中的图像相比,光线或面部表情的变化很小。这造成了一个相当大的问题。

在大多数情况下,这些图像都不是在受控环境中拍摄的。即使是光线或方向的最小变化也会降低系统的有效性,因此它们无法与数据库中的任何人脸匹配,从而导致高失败率。在下一节中,我们将研究纠正这个问题的方法。

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3D面部识别

Vision 3D + 2D ICAO相机用于对3D和2D人脸图像进行登记、验证和识别。"width=
Vision 3D + 2D ICAO相机用于对3D和2D人脸图像进行登记、验证和识别。

面部识别软件的新趋势是使用3D模型,据称可以提供更高的准确性。实时捕捉三维图像3D面部识别技术利用面部的独特特征来识别对象,这些特征包括刚性组织和骨骼最明显的地方,如眼眶、鼻子和下巴的曲线。这些领域都是独一无二的,不会随着时间而改变。

使用深度和不受光照影响的测量轴,3D面部识别甚至可以在黑暗中使用,并且能够识别不同视角的对象,并有可能识别高达90度(侧面的人脸)。

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使用3D软件,系统通过一系列步骤来验证个人的身份。

检测

图像的获取可以通过数字方式完成扫描现有照片(2D)或通过使用视频图像获取主题的实时图片(3D)。

对齐

一旦检测到人脸,系统就会确定头部的位置、大小和姿势。如前所述,主体有可能被识别高达90度,而2D,头部必须转向至少35度相机

测量

然后,该系统以亚毫米(或微波)尺度测量面部曲线,并创建一个模板。

表示

系统将模板转换为唯一的代码。这种编码为每个模板提供了一组数字,以表示受试者面部的特征。

匹配

如果图像是3D的,并且数据库包含3D图像,则匹配将在不对图像进行任何更改的情况下进行。18新利最新登入然而,目前数据库仍面临一个挑战,即2D图像。3D提供了一个动态的、移动的、可变的主题,与一个平面的、稳定的图像进行比较。新技术正在应对这一挑战。当拍摄3D图像时,会识别不同的点(通常是三个)。例如,眼睛外面,眼睛里面和鼻尖会被拉出来测量。一旦这些测量到位,一个算法(一步一步的过程)将应用于图像,将其转换为2D图像。转换后,软件会将图像与数据库中的2D图像进行比较,以找到潜在的匹配。

验证或鉴定

在验证过程中,一个图像只与数据库中的一个图像匹配(1:1)。例如,可以将拍摄的主题的图像与机动车辆部门数据库中的图像进行匹配,以验证主题是他所说的那个人。如果识别是目标,那么将图像与数据库中的所有图像进行比较,从而为每个潜在的匹配得出一个分数(1:N)。在这种情况下,你可以拍摄一张照片,并将其与大头照数据库进行比较,以确定拍摄对象是谁。

接下来,我们将看看皮肤生物识别技术如何帮18新利最新登入助验证匹配。

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生物面部识别

表面纹理分析(STA)算法对由局部特征分析确定的结果的顶部百分比进行操作。STA创建一个皮肤指纹,并根据您是在寻找验证还是识别执行1:1或1:N匹配。"width=
表面纹理分析(STA)算法对由局部特征分析确定的结果的顶部百分比进行操作。STA创建一个皮肤指纹,并根据您是在寻找验证还是识别执行1:1或1:N匹配。

图像可能并不总是仅通过面部识别来验证或识别。Identix®创造了一种新产品,以帮助提高精度。FaceIt®Argus的开发使用皮肤生物识别技术,皮肤纹理的唯一性,从而产生更准确的结果。

这个过程叫做表面纹理分析它的工作原理与面部识别大致相同。照片拍摄的是一块皮肤,称为皮肤skinprint.然后这个补丁被分解成更小的块。使用算法为了把贴片变成一个数学的、可测量的空间,系统将区分任何线条、毛孔和实际的皮肤纹理。它可以识别同卵双胞胎之间的差异,这是仅使用面部识别软件尚不可能实现的。根据Identix在美国,通过将面部识别与表面纹理分析相结合,准确的识别可以提高20%至25%。

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FaceIt目前使用三种不同的模板来确认或识别主题:向量、局部特征分析和表面纹理分析。

  • 向量模板非常小,用于对整个数据库进行快速搜索,主要用于一对多搜索。
  • 局部特征分析(LFA)模板对向量模板后面的有序匹配执行二次搜索。
  • 表面纹理分析(STA)是三个中最大的。它在LFA模板搜索之后执行最后一遍,依赖于图像中的皮肤特征,其中包含最详细的信息。18luck手机登录

通过结合所有三个模板,FaceIt®比其他系统具有优势。它对表情的变化相对不敏感,包括眨眼、皱眉或微笑,并有能力补偿胡子或胡子的生长和外观眼镜.该系统在种族和性别方面也是统一的。

糟糕的光线会使面部识别软件更难验证或识别某人。"width=
糟糕的光线会使面部识别软件更难验证或识别某人。

18新利最新登入然而,这并不是一个完美的系统。有一些因素可能会妨碍识别,包括:

  • 对眼镜或佩戴物有明显的眩光太阳镜
  • 遮住脸中央的长发
  • 糟糕的光线会导致脸部过度曝光或曝光不足
  • 分辨率不够(照片拍得太远)

Identix并不是唯一一家拥有面部识别系统的公司。虽然大多数工作方式与FaceIt相同,但也有一些变化。例如,一家名为Animetrix, Inc.的公司有一款名为FACEngine ID®SetLight的产品,可以纠正正常情况下不能使用的照明条件,降低错误匹配的风险。Sensible Vision, Inc.有一款产品可以使用面部识别来保护电脑。只有正确的用户在屏幕前,计算机才会开机并保持可访问状态。一旦用户离开了视线,计算机就会自动被其他用户保护起来。

由于技术的进步,面部和皮肤识别系统比几年前得到了更广泛的应用。在下一节中,我们将看看它们在哪里、如何被使用,以及未来会有什么。18新利最新登入

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面部识别系统用途

US-VISIT负责人吉姆·威廉姆斯、前部长汤姆·里奇和前专员罗伯特·邦纳在佐治亚州亚特兰大启动US-VISIT。"width=
US-VISIT负责人吉姆·威廉姆斯、前部长汤姆·里奇和前专员罗伯特·邦纳在佐治亚州亚特兰大启动US-VISIT。
照片礼貌美国国土安全部

在过去,面部识别软件的主要用户一直是执法机构,他们使用该系统在人群中捕捉随机面孔。一些政府机构也一直在使用该系统来保障安全和消除选举舞弊。美国政府最近开始了一项名为us - visit程序(美国访问者和移民身份指示器技术),旨在帮助外国游客进入美国。当外国游客拿到签证时,他要提交指纹并拍照。指纹和照片将与已知罪犯和恐怖分子嫌疑人的数据库进行比对。当旅行者到达美国入境口岸时,这些指纹和照片将被用于验证获得签证的人是否是试图入境的同一个人。

18新利最新登入然而,现在有更多的情况下,软件正变得流行起来。随着这些系统变得越来越便宜,它们的使用也越来越广泛。它们现在与银行和机场已经在使用的摄像头和电脑兼容。TSA目前正在开发和测试其注册旅行者项目。该项目将为自愿提供信息并完成安全威胁评估的乘客提供快速安全检查。18luck手机登录在机场,注册旅客将有特定的队伍通过,这些队伍移动更快,通过面部特征来验证旅客。

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其他潜在的应用包括自动取款机还有支票兑现担保。该软件能够快速验证客户的面部。在客户同意后,自动取款机或支票兑现亭就会捕捉他的数字图像。然后,FaceIt软件生成照片的脸印,以保护客户免遭身份盗窃和欺诈交易。通过使用面部识别软件,不需要照片ID、银行卡或个人识别号码(PIN)来验证客户的身份。这样企业就可以防止欺诈行为的发生。

虽然上面所有的例子都是在个人允许的情况下使用的,但并不是所有的系统都是在你的知识范围内使用的。在第一节中,我们提到了坦帕警方在超级碗期间和Ybor市使用的系统。这些系统在游客不知情或未经允许的情况下拍摄了所有游客的照片。该系统的反对者指出,虽然它们在某些情况下确实提供了安全,但这不足以压倒自由和自由的感觉。许多人认为使用这些系统会严重侵犯隐私,但他们的担忧还不止于此。他们还指出了所涉及的风险身份盗窃.甚至面部识别公司也承认,这项技术使用得越多,身份盗窃或欺诈的可能性就越高。

与许多正在发展的技术一样,面部识别令人难以置信的潜力也伴随着一些缺点,但制造商正在努力提高系统的可用性和准确性。

有关面部识别技术和18luck手机登录相关主题的更多信息,请查看下一页的链接。

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更多优质链接

  • 美国公民自由联盟。“关于人脸识别的问答。”2003年9月2日http://www.aclu.org/privacy/spying/14875res20030902.html
  • 海滩,Cindie。“安全的面孔。”军事信息技术。18luck手机登录二五年十二月二十二日。http://www.military-18luck手机登录information-technology.com/article.cfm?DocID=1280
  • 电子隐私信息中心。18luck手机登录“人脸识别”。二六年一月十九日。http://www.epic.org/privacy/facerecognition/
  • 古普塔,。“生物识别技术:眼睛不会说谎。”迪讯。二零零六年十月十四日。http://www.dqindia.com/content/industrymarket/focus 2006/106101402.asp
  • Identix。“FaceIt®G6常见技术问题”http://www.identix.com/products/pro_faceit.html
  • 鸡毛,罗恩和吉列尔莫·萨皮罗。“人脸识别的数学”。暹罗。2003年4月30日。http://www.siam.org/news/news.php?id=309
  • 梅奥,宝拉。“新技术以皮肤为目标,作为有效的生物识别,安全。”皮肤病。2004年6月1日。http://www.dermatologytimes.com/
  • 约克大学计算机科学系。“生物识别:人脸识别”http://www-users.cs.york.ac.uk/~nep/tomh/Biometrics.html
  • 伍德沃德,约翰·D等人。《生物识别:面部识别》《公共安全与司法》,2003年。http://www.rand.org/pubs/documented_briefings/DB396/DB396.pdf
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