详解首都机场人脸识别系统 1秒之内能完成数据比对

首都机场的一位安检人员拿出一张存有个人信息的磁卡感应证件，在面部识别器的感应区前刷了一下；之后，他站在一个长约20厘米、宽约10厘米的小屏幕前，屏幕上出现了这位员工的面相。识别系统在确认来者与磁卡中的信息吻合后，发出了“吱”的一声，这位工作人员顺利地通过了安检口，进入工作区。

这是首都机场新启动的面相识别门禁系统。9月20日，为在国庆期间提高机场的安全保卫等级，保障民用航空运输的安全，首都机场率先采用了这项新安检举措。

首都机场相关负责人告诉记者，该系统由中科院自动化研究所研发，能在1秒钟之内完成被检人员面部特征的识别，并与后台数据进行对比，从而快速、准确地核实被检人员的身份。据统计，面相识别门禁系统的错误识别率仅为0.01%。在它的“火眼金睛”下，冒用证件、伪造证件等违规行为将无所遁形。

人脸识别，又称为面纹识别，它是生物识别技术的一种，利用人体面部的不重复性特征来实现身份识别。

面相识别联合实验室哈尔滨工业大学刘绍辉博士介绍说，在这项技术中，人脸图像被划分成500个不同区域。其中，眉毛、眼睛、鼻子等部位属于最为典型的区域。例如，将人眼睛黑色部位的颜色像素统计出来，就可以明显区别于面部的其他部位，从而确定眼睛的大小和位置。同理，利用这种方法也可以检测出人脸的大小、位置，并将五官定位，从而得到整个人脸模板的特征向量，以供系统进行对比分析。

人类利用生物特征识别的历史，可以追溯到古埃及。当时，人们通过测量身体各部位的尺寸来鉴别身份。一家生物识别技术提供商负责人邵宇告诉记者，早在20世纪50年代，人脸识别技术就已经出现；到90年代中期，该技术达到了一定的成熟度，陆续出现一些应用人脸识别技术的商业系统。

由于面部识别系统在使用时，被识别对象与识别设备不需接触，可以连续地或隐蔽地进行，所以在公安、金融、保险、安检、安防等领域有着广阔的应用前景。而且人脸识别技术根本不需要带任何的电子、机械“钥匙”，从而杜绝了钥匙和密码丢失、被盗取的现象。如果配合IC卡、指纹识别等技术，其安全系数就成倍增长。

如今，很多领域都开始广泛利用人体固有的手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等生理特征或声音、按键力度等行为特征来进行身份的鉴别或确认。

“人脸识别系统比声音识别、指纹识别等更具优势。”刘绍辉说，因为声音可能因为感冒而发生变化，指纹也可能时常出现问题，所以一般系统录指纹时，都要录入多个手指。相比之下，一个人脸部的造型几乎不会改变，这就是用面相做密码在安全上的优势。它不需要人的行为配合，就能方便有效地核查身份，直观、准确。

人脸自动识别系统 1秒内可准确识别50万张人脸信息

在欧美等发达国家，这一技术已被普及到许多场所。尤其是“9・11”恐怖事件之后，冰岛国际机场、美国波士顿机场等率先应用这一技术。英国伦敦警察局使用了人脸识别系统后，在三个月内破案率提高了34%。

在2008年北京奥运会期间，人脸识别技术首次亮相奥运会，就起到了重要的作用。邵宇介绍说，当时使用的筛选捕捉识别技术，可以把恐怖分子的信息输入信息系统内，当出现可疑人之后，就能够迅速锁定此人。

不过，虽说生物识别技术是目前最为方便、安全的识别技术，但也存在一些弊端。中科院自动化研究所一名姓郭的研究人员说，生物识别技术并不是100%的识别。比如，先天性缺失虹膜者就不能进行虹膜识别，肢体残缺者不能进行指纹识别。就面部识别技术而言，它是一种模糊性的识别。

刘绍辉解释说，如果是非常像的双胞胎，就有可能被识别错。因此，面部识别对所采集的照片和摄像头的精度、光照条件要求非常高。另外，这项技术也面临着瓶颈，年轻人随着年龄的成长，脸部特征会发生变化，而且人们在不同姿态时，脸部特征也会有所区别。随着人脸数据库规模的增长，人脸识别的性能呈现出了下降。

例如，在公安系统中，逃犯的数据规模非常大，区别出相应逃犯的速度就会比较慢；另外，也有可能会识别出几个相像的人，这时，面部识别技术在更大程度上起的是一个缩小范围的作用。在大规模的应用环境下，如何维持或提高人脸识别率是一个非常重要的问题。

自2000年以来，德国、日本、美国、英国等国纷纷宣布成功地发明了新型的材料以及工艺，可以很方便地采集到人们留在任何地方的指纹，并使用伪造的指纹成功地使得原有的系统失效。这使人们不得不担心，面部识别等技术也会因为被破解而失效。

对此，邵宇说，因为目前人脸识别的应用一般都与磁卡合用，这是将识别与验证两项功能合二为一的“双保险”。首都机场采用的就是这种方法。

目前，人脸识别技术在国内的研究机构很多，但跻身世界先进行列的屈指可数，还处于起步阶段。中科院自动化所生物识别与安全技术研究中心主任李子青相信，在不久的将来，中国的人脸识别技术会打入国外市场。

现在，该研究所已经开始了世界领先的颅骨识别技术的研发。只要对被检颅骨做一个CT扫描，将颅骨图像信息传送到鉴定中心，运用三维鉴定技术平台和专用软件，3分钟内就可以自动完成被检颅骨的三维信息输入，以及颅骨三维图像的生成。短短半小时内，被检颅骨的颅面就会被复原成活生生的真人面孔，相似度可以达到75％以上。