面部识别技术：所有你需要了解的资讯

如果你曾经用面部扫描解锁手机，或是在机场安检时被拍摄面部影像，那你就有使用过面部识别技术的经验。这项技术正迅速增长，无论是在精密度还是受欢迎度上。继续阅读，了解面部识别的运作方式以及专用隐私软体如何帮助保护你的身份。

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什么是面部识别？

面部识别技术是用来映射、确认或验证一个人面部结构的方式。通过面部识别技术，可以创造一个独特的数字代码，称为面部印记 。这些面部印记会储存在面部识别资料库中。如果你将一张照片传入资料库，它会寻找任何已储存的匹配面部印记。

面部识别是如何运作的？

随著面部识别技术的进步，出现了多种不同的方法来映射面部并存储面部数据，这些方法在精确性和效率上各有不同。以下将探讨面部识别的工作原理，以及如何存储这些数据，还有谁通常能够访问这些数据。

面部识别的三种方法：

• 传统面部识别： 通过照片辨识个人。
• 3D面部识别： 利用3D扫描仪即时捕捉个人形象。
• 生物识别面部识别： 通过分析独特的面部轮廓和特征来确定某人的身份。

传统面部识别

我们可以将传统面部识别分为两大类：整体分析和特征分析。

• 整体面部识别 会分析整个面部，以找寻与目标匹配的特征。
• 特征面部识别 会从面部分离出相关数据，然后将其应用于一个模板，与潜在的匹配进行比较。

要识别一个目标，传统面部识别系统一般会经过以下步骤。

步骤1：检测

面部识别软体会在影像中检测面部——想像一下你在Facebook标记照片时出现的小方格，或者在手机相机中对齐拍照时出现的方格。

步骤2：分析

面部识别算法会用来识别你独特的面部生物识别特征，比如鼻子与嘴巴之间的距离、眉毛的大小、额头的宽度以及其他多个属性。

这些独特的特征称为节点点 ，平均每张人类面部大约包含80个这样的点。这些类比信息会被转换为数字代码，形成你的面部印记 。

步骤3：识别

现在，面部识别软体可以将你的面部印记与资料库中的其他面部印记进行比较，以找到匹配。

面部识别软体将你的面部印记与资料库中的其他印记进行匹配。

3D面部识别

3D面部识别方法涉及使用传感器更精确地捕捉面部形状。

与传统面部识别方法不同，3D面部识别的准确性不受光照影响，甚至可以在黑暗中进行扫描。3D面部识别的另一个优势在于它可以从多个角度进行识别 ，而不仅仅是正面配置。

iPhone X（及其后的版本）配备了Face ID技术，利用3D面部识别来辨识其拥有者。

3D面部识别的过程有六个主要步骤。

步骤1：检测

你的面部可以通过面部识别相机 直接捕捉为3D影像（例如，当你用手机进行面部扫描时），或是通过扫描2D照片来获得。

步骤2：对齐

面部识别软体现在判断你面部的位置和角度 以及其大小。只要你的面部在面对相机的90度范围内，3D面部识别软体就能识别它。

步骤3：测量

目前系统可以检测到你的影像，并精确测量你面部的特定形状 （精确到亚毫米）。一旦获得了这个非常精确的测量值，就会创建出一个模板。

步骤4：表征

与传统面部识别的分析步骤相似，系统现在基于你的面部特征创建的独特模板进行数字代码转换 。

步骤5：匹配

正如你所想的，匹配步骤涉及搜索资料库以查找与新转换的模板匹配的项目 。如果被搜索的资料库完全由3D影像组成，那么匹配可以在没有任何额外步骤的情况下进行。

如果资料库中还有2D影像，则软体会使用算法将你的3D面部影像转换为2D以寻找匹配。

步骤6：验证或识别

根据情况，3D面部识别软体可以验证 或识别 你。验证 用于确认你的身份，将你的扫描与证明你身份的图像相匹配（如驾驶执照照片）。

这款软体也可以用来识别 一个人，即将扫描与资料库中的所有照片进行比较，查找可能的匹配。

生物识别面部识别

皮肤和面部生物识别是面部识别领域中发展中的一个类别，能够显著提高面部识别技术的准确性。皮肤纹理分析专注于一个人皮肤的一小部分，使用算法对线条、纹理和毛孔进行非常微小的测量。

生物识别面部识别分析准确到甚至能够。

面部识别数据如何存储——且存储在哪里？

面部识别数据很可能现在就在你手里或口袋中。许多智能手机都包括生物识别登录选项，包括指纹和面部印记。这些数据储存在设备内部，因此你的生物识别资料可以在不发送至外部来源的情况下进行验证。

但是，尽管苹果和三星不一定将你的面部印记放在大型资料库中，但很可能在某处真的有这样的资料。

许多执法机构拥有面部识别资料库。在美国，FBI持有一个不断增长的资料库，能够。中国最近以获得移动数据计划，并且该国还拥有一个面部识别资料库，用于识别或验证约。

目前也存在许多公共面部识别资料库可以免费访问，但与私人或官方资料库相比，总照片数量有限。

与此同时，面部识别资料库的一个令人担忧的发展是数据经纪公司 ，如，该公司拥有超过30亿张从社交媒体、工作记录和新闻网站上抓取的照片。

不仅仅是收集图片。几乎所有你在网上的行为——从你观看的内容到你购买的商品，再到你访问的网站——都被广告商通过Cookies进行跟踪。这些信息通常会与的数据相结合，这是一种更深层次的在线跟踪方法，利用隐藏的脚本通过你浏览器和计算机的独特属性识别你。

浏览器指纹化涉及使用你的浏览器设置、默认语言和时区、已安装的浏览器扩展、操作系统、显示卡以及其他多个属性，来开发一个可以非常高精度识别你的个人资料。

你可以使用来扰乱和防止此类数据的收集，这种浏览器融入了防指纹技术。Avast Secure Browser 特别设计用来防范侵入性的网络追踪器，混淆浏览器指纹脚本并阻挡广告。要获得真正私密的网络体验，今天就来试试我们免费的安全浏览器。

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面部识别技术的准确性真的有保障吗？

过去几年，面部识别技术的准确性有了很大的提升。在2014年，表现最佳的算法的错误率为4.1%；而在2020年，最佳算法的错误率仅为。但是，这项技术仍然存在关键（且非常显著）的缺陷，特别是与种族和性别有关。

面部识别在识别白人男性时非常准确，但对女性或有色人种的识别则较低。

随著这项技术迅速变得普遍，我们需要问自己：面部识别的准确性究竟如何？如果分析的影像清晰可见，确实可以达到高达99.97%的准确率。

不过，影像通常不会是完美的。在现实中，照片在不少理想情况下拍摄（光线不足、面部角度尴尬等等），因此可能会出现错误的面部识别匹配。

准确性方面的两个主要问题是种族和性别。研究发现，面部识别在识别白人男性时非常准确，但在识别女性或有色人种时的准确度则降低。事实上，根据，当面部识别算法试图匹配深肤色女性时，错误率高达34.7% ！而与白人男性的最大错误率相比，仅为0.8%。

面部识别的用途是什么？

伴随著，许多行业对这项技术充满期待。面部识别软件有许多用途，涉及执法、机场安全、智能手机和其他消费技术。以下仅举例说明这项技术的许多应用之一。

智能手机中的面部识别相机

较新型的智能手机可以通过面部识别软体解锁。类似指纹扫描选项，使用面部印记使手机更难被——除非有人能够将手机对准你的面部。2019年，美国法院裁定利用面部识别技术强行解锁手机的警察行为违法。

机场安全

全世界的机场都在使用面部识别技术。通过面部识别检查乘客可以创造更快速、更流畅的机场安检程序，尽管也引发隐私问题。

执法机构

如前所述，面部识别在警方工作中变得越来越受欢迎。执法机构使用各种资料库来识别和核实相关案件人员的身份。

疾病识别

美国国立人类基因组研究所成功利用面部识别诊断名为DiGeorge综合症的疾病，早期确认此疾病的可能性更高。在他们的小型研究中，该算法能以。

找寻宠物

是一款专注于动物的面部识别应用。宠物主人可以注册并上传宠物的图片。如果宠物不小心走失，该公司可以利用面部识别技术在当地动物收容所中寻找匹配。

面部识别技术的历史

来看看面部识别技术的简短历史时间表。

公元前3993年

面部识别的最初步骤，当时把黑曜石块打磨成第一面镜子。

好吧，快进一下…

1962-1964年

领导团队研究计算机能否识别人脸。为了达到这个目的，他教计算机识别面部特征，然后进行测量并将其与其他脸孔进行比较。这个实验虽然不成功，但仍展现出潜力，使得人们对面部识别软体的兴趣增加。

1970年代

布莱德索的工作受到的深化，他们开发出21个特定面部标记供计算机进行识别。不幸的是，与布莱德索一样，他们也受到当时技术的限制，需要相当多手动计算的支持。

1988-1991年

特征脸！ 抱歉，这只是个有趣的词。1988年，苏罗维奇和柯比开发了"特征脸"的概念，这基本上是通过研究众多其他脸孔来生成的标准化脸孔。这是面部识别的第一次整体参考方法。

1991年，特克和潘特兰进一步发展，发现如何在图像中检测面部。尽管这些实验也受到技术限制，但仍成功运行。至今，特征脸仍被认为是某些面部识别方法中的基准比较。

1990年代-2000年代

世纪之交面部识别发生多项进步。1993年，美国国防部高级研究计划局（DARPA）和美国国家标准与技术研究所（NIST）启动FERET计划，目的是建立面部识别资料库。

随后，在2000年代初，国家标准与技术研究所推出了一系列评估，被称为。这些对面部识别资料库的独立评估至今仍在使用。

2010年

这时情况开始急剧改变。，在用户上传照片时进行标记。

2017年

苹果宣布iPhone X将配有Face ID，这款面部识别软体允许用户仅通过注视手机即可将其解锁。2017年，也见证了之前提到的ClearviewAI的诞生，该公司拥有超过30亿的照片资料库，来源于互联网。

相关的隐私问题

面部识别技术确实能做出令人惊奇的成就，但关于面部扫描可能被滥用或导致错误匹配的担忧也是不容忽视的。幸运的是，还有一些方法可以保护你的数据。

面部识别和监控技术的危险性

在COVID-19疫情期间，面部识别技术被用来确定员工是否遵守。该技术在欧洲和美国的酒店和餐厅被秘密使用，引发了批评者的隐私担忧。

在中国，监控技术如面部识别已被用来。中国还将其监控工具出售给世界各地的极权政府，包括委内瑞拉和津巴布韦。

政府可以使用面部识别技术监控其公民。

IBM已宣布将不再开发或提供面部识别技术。谷歌表示，除非能制定防止滥用的政策，否则不会提供面部识别技术。甚至，原因是对准确性和种族偏见的担忧。

你如何保护自己？

如果面部扫描让你感到不安，可以采取一些简单的措施降低被加入数据库的机率。

• 选择不参加Facebook的面部识别。 你可以，让Facebook的面部识别软体不再识别你。在选择此选项时，Facebook同时也会删除他们为你保留的面部模板。
• 停止将自己转变为外星人或狗。 尽管其面部过滤技术并没有如同面部识别算法那样深入，但这款应用可以随意使用他们拍摄的千千万万的面孔作为数据。去年当Face App因一个用户老化的过滤器而引起热议，该公司在使用条款中保留了随意使用上传照片的权利，这更让人忧虑。
• 通过加速器（虚拟私人网络）保持在线匿名。 会对你的在线活动进行加密，并，这有助于隐藏你对非法行为者及ISP（互联网服务提供商）的身份。因此，你可以，并限制能够连结到你影像的信息数量 。

即使使用，在上传自己的照片时仍需保持警惕。正如网上所说，“网际网路是永恒的”。

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这篇文章包含了作者SamuelKellett在2021年1月20日发表，且由作评审。