人脸检测是计算机视觉中的一个重要方向,也是一个和人们生活息息相关的研究方向,因为人脸是人最重要的外貌特征。利用计算机智能地检测、识别并分析人脸的特征信息,并利用这些信息进行进一步处理,可以使人们的生活更加方便化、安全化和自动化。
人脸检测技术在最近几年取得了突破性的进步。最初,人脸检测只能在无背景图片中检测出人脸的位置。现在,部分人脸检测技术可以准确地检测出自然场景下多种角度的人脸;可以判断两张人脸是否为同一个人;可以根据人脸分析人的年龄、性别和表情等。在人脸检测技术发展的过程中,出现了一系列的应用。本节就对基于人脸检测、人脸识别和人脸检索技术的应用做一个简单的概述。
1.1.1 当前应用
1.人脸检测应用之面部分析
微软公司在2015年推出了一个有趣的网站,即how-old.net,该网站根据用户提供的照片分析出人的表面年龄和性别。该项目是微软工程师为了测试面部分析技术而发布的,并不是正式的项目,但自发布的短短几个小时内,使用的用户就达到了3.5万人。其检测结果和实际的年龄、性别可能会不一致,但整体上来说,比较接近。在国内,三个“85后”学生创建了Face++,它能够提供准确的面部分析技术,不仅可以分析出人脸的年龄、性别,还可以分析出种族和表情信息,其中性别准确率达到了96%。Face++为许多应用提供服务,比如,将Face++的人脸检测和识别技术嵌入在美颜相机和美图秀秀,从而更加准确地定位人脸中需要美化的区域,达到自动美颜的效果。现在一些手机自带的摄像功能可以在拍摄时自动识别年龄和性别,如小米4。
2.人脸识别应用之刷脸考勤
出勤记录对公司员工来说是必不可少的一件事情,传统的考勤是打卡签到或者点名签到。自从人脸检测和识别技术出现以来,逐渐出现了刷脸考勤机,该机器可以快速准确地识别员工、记录出勤信息。比如,某公司的刷脸考勤系统,首先将公司内部员工的人脸信息录入该系统,然后将嵌入人脸检测技术的摄像头连接到该系统,之后便可进行刷脸考勤。员工面对该考勤机时,其摄像头会自动捕捉到员工的人脸区域,并将获得的人脸区域和员工信息数据库进行比对,识别出该员工的姓名,并且记录该员工到达的时间,这便代替了常规的打卡签到。现在一些教室也使用刷脸考勤代替点名考勤,这在很大程度上提高了考勤率,降低了代签到的现象。
3.人脸识别应用之公安破案
现在一些城市的车站、海关、机场等地安置的摄像头都嵌入了人脸检测技术,公安会提前将一些犯罪分子的脸部信息录入系统,对视频中出现的每个人脸进行捕捉、分析,判断是否为犯罪分子。如果是犯罪分子,则系统能够自动发出警报,并追踪他们,从而加快公安破案。在2015年6月份,一名潜逃至中国台湾11年的福建籍女子晏某回中国大陆办理逾期的通行证,入境时,被海关的人脸识别技术捕捉到,发现该女子和晏某极其相似,经过公安的进一步侦查,发现其就是当年的晏某,最后将晏某抓捕归案。许多城市的公安系统已经使用该技术破获了许多案件,保障了城市的安全。
4.人脸检测应用之刷脸验票
2016年1月,厦门的邮轮中心开始使用刷脸验票机,乘客将二代身份证放在指定区域后,识别机上会显示二代身份证上的照片,并通过摄像头捕捉游客的人脸,比对当前游客的人脸与二代身份证中的人脸,等到机器识别后,会播报“验证成功,请通过”;否则会播报“人员与证件不符”。该机器识别快,仅需要5秒钟即可,并且正确率高达99%,杜绝了冒用他人身份证件的事情发生。
5.人脸检测应用之刷脸登录
阿里巴巴旗下的支付宝已经可以刷脸登录。在支付宝中,点击“安全设置”→“刷脸”,开启刷脸登录,然后根据提示按要求对脸部进行拍摄,录入成功后,退出账号便可使用刷脸进行登录。其大致流程如图1-1所示。在网络时代,每个人都在许多网站、APP上有自己的账号和密码,如微博的账号和密码、支付宝的账号和密码、微信的账号和密码、美团外卖的账号和密码等。为了安全起见,这些密码又各不相同,对于人类有限的记忆来说,很容易忘记这些密码。刷脸登录便可解决这些问题,登录时,这些软件自动对脸部进行检测,确认是本人后,便提示登录成功,否则提示登录失败。
图1-1 刷脸登录的设置流程
1.1.2 未来应用
虽然已经出现了一些刷脸登录、刷脸验票的机器,但是这些机器还没有广泛普及到普通大众中去。随着人脸检测和识别准确率的提高和人脸数据库的增大,以及从人脸中获取更多的信息(不再局限于性别、年龄和表情,也能获得姓名、职业等基本信息),未来刷脸登录会出现在各个APP中,如微信、微博、QQ、淘宝等。刷脸验票也会应用到火车站、机场、汽车站、旅游景区等多个场所。刷脸支付则会出现在银行、电商、支付宝、ATM机等金融渠道中。人脸检测还可以应用于广告中,在露天的广告牌前安置嵌入人脸检测技术的软件,该软件根据行人在广告牌前的表情、浏览时间等,分析行人是否对该广告感兴趣以及是否适合该广告。如果判定该行人需要这个广告,则向该行人的邮箱投递该广告;否则不向该行人投递广告。
未来,人脸检测应用会逐渐深入到交通、网络、安全、经济等领域,广泛应用在各行各业中,会成为人们生活息息相关的一部分。