人臉識別系統(tǒng)的原理
現(xiàn)在使用攝像頭和人臉識別系統(tǒng),再通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)組網(wǎng),可以為進(jìn)出入項目現(xiàn)場、工業(yè)環(huán)境提供安檢保障,那么人臉識別的系統(tǒng)原理是什么?首先,人臉識別是一種利用臉部辨識或確認(rèn)個體身分的方式。可以用來辨認(rèn)照片,錄像,或者是在現(xiàn)實生活中的人。在警方攔截過程中,執(zhí)法機構(gòu)也可以用來確認(rèn)個人身份。
然而,人臉識別極易產(chǎn)生錯誤,而這些錯誤也會牽涉到一些并未犯罪的人身上。在辨認(rèn)非洲裔美國人及其它少數(shù)族群、女性及青少年時,表現(xiàn)特別差,常常會被認(rèn)錯或認(rèn)不出他們,因此會對特定族群造成不同的效果。
另外,人臉識別已經(jīng)被用來對付那些進(jìn)行過受保護的言論活動的人。它可以被用來追蹤一個人的行蹤,正如一個根據(jù)牌照號碼來追蹤一輛汽車一樣。
人臉識別的工作原理
人臉識別是利用電腦演算法,篩選出與人臉有關(guān)的特殊,獨一無二的細(xì)節(jié)。在此基礎(chǔ)上,通過對面部特征信息的分析,建立面部特征信息的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并與已有的面部特征信息進(jìn)行對比。具體人臉的資料,一般被稱作人臉模板,和圖片不一樣,是被設(shè)計成只包含一些可以用來區(qū)別兩個人臉的詳細(xì)信息。
目前,已有的人臉識別系統(tǒng)并沒有直接對未知人臉進(jìn)行識別,而是通過對未知人臉和已有人臉模型進(jìn)行匹配,從而實現(xiàn)對未知人臉的識別。這些系統(tǒng)會根據(jù)被確認(rèn)的概率,給出多個可能的配對,并不會只返回單一的配對結(jié)果。
在不同的場景下,人臉識別技術(shù)存在著不同的問題,例如:低光照、低分辨率、低視角等。
在這個問題上,我們必須了解兩個重要的概念:
所謂“假陰性”,就是人臉辨識系統(tǒng)不能將真實存在于資料庫中的面孔與真實的相似性相符合。也就是說,在對查詢的響應(yīng)中,系統(tǒng)會錯誤地返回0的結(jié)果。
“誤報”是當(dāng)人臉識別系統(tǒng)將一張面孔和一張庫中的圖片進(jìn)行比對時,其比對結(jié)果是錯誤的。這是警方遞交給“喬”的一幅圖片,但是系統(tǒng)卻把這幅圖片誤認(rèn)為是“杰克”。
在對面孔識別系統(tǒng)進(jìn)行研究的過程中,對“假陽性”與“假陰性”的比率進(jìn)行細(xì)致的分析是非常重要的,因為兩者之間往往存在著某種程度的折衷。舉例來說,如果你在用面部識別解鎖你的手機,那么與其讓系統(tǒng)誤以為你是別人,然后讓他們解鎖你的手機,還不如讓你的系統(tǒng)多次失敗。如果誤認(rèn)導(dǎo)致了無辜者被關(guān)進(jìn)了監(jiān)獄(正如人臉相冊中的誤認(rèn)),則應(yīng)當(dāng)將這一制度設(shè)計成盡量減少誤認(rèn)。
人臉識別帶來的威脅
人臉識別的資料可以輕易地被執(zhí)法機構(gòu)所搜集,但是對于大眾來說卻是很難的。臉總是被公之于眾,但是不像暗號那樣,你不會那么容易改變臉。我們發(fā)現(xiàn),各個部門間的情報交流在不斷加強。照相機的功能不斷增強,技術(shù)也在飛速發(fā)展。
人臉識別的資料一般取自于在被拘捕時,還未等法官判定其有罪與否時所拍攝的臉部照片。就算被抓的人從來沒有被起訴,他們的臉也不會被從資料庫中移除。
雖然人臉識別的應(yīng)用越來越廣泛,科技也越來越發(fā)達(dá),但仍有錯誤。實際上, FBI在其對隱私權(quán)的影響評價中也承認(rèn),它的系統(tǒng)“也許不足以精確地找出具有同樣身分的其它圖片,這會造成更高的誤認(rèn)?!彪m然 FBI宣稱他們的系統(tǒng)能在最多50個人中找到真實的應(yīng)聘者,但是這僅僅是在應(yīng)聘者在圖片庫中的時候發(fā)生的。如果一個候選者沒有出現(xiàn)在圖庫中,該系統(tǒng)仍然有可能生成一種或者多種可能的配對,導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。那些人,而非候選者,可以被當(dāng)作他們無罪的犯罪的嫌疑犯。
當(dāng)資料庫里的人越多,臉部辨識就越困難。那是因為世上有許多人看起來相似。當(dāng)相似面孔出現(xiàn)的概率增大時,其識別精度就會下降。
臉部辨識軟體在辨認(rèn)非洲裔美國人時特別差勁。美國聯(lián)邦調(diào)查局在2012年發(fā)布的一份調(diào)查報告中指出,非洲裔美國人的調(diào)查結(jié)果比其它人口統(tǒng)計學(xué)中的要精確得多。臉部辨識軟體也會錯誤地辨認(rèn)出其他少數(shù)族群、青少年及婦女,且比率較高。犯罪數(shù)據(jù)庫中包含了大量非裔美國人,拉美裔和移民,這在一定程度上是由于警方中的種族歧視。所以,利用面部識別技術(shù),對于黑人來說,效果是不一樣的。
據(jù)指出,人的備份身份(對計算機進(jìn)行身份驗證的人)能夠消除假陽性。但是,調(diào)查顯示,在沒有經(jīng)過特殊訓(xùn)練的情況下,人們在選擇圖片的時候,有半數(shù)的幾率會作出不正確的判斷。遺憾的是,沒有幾個體系有專業(yè)人士來檢查和減少可能的配對。
幾乎沒有人會去檢查臉部辨識系統(tǒng)的濫用情況。喬治城大學(xué)對52個承認(rèn)使用面部特征的學(xué)校進(jìn)行了調(diào)查,其中不到10%的學(xué)校對此采取了公共策略。僅有兩家部門(舊金山警署和南聲911,位于西雅圖區(qū)域)規(guī)定必須達(dá)到一定的精確性門檻才能采購該技術(shù)。僅有一家--密歇根州警察部門--對其審核程序進(jìn)行了審查。
很少采取什么措施來保護普通美國人,使他們不被誤用面部識別技術(shù)。通常情況下,機關(guān)并不要求出示搜查證,而且很多機關(guān)在利用臉部辨識技術(shù)辨認(rèn)出一個人之前,都不要求他的執(zhí)法權(quán)。
伊利諾伊州的《生物資訊隱私權(quán)法案》規(guī)定,個人若要使用臉部辨識技術(shù),須事先征得對方的同意。但這只對企業(yè)有效,對法律執(zhí)行部門無效。