在2011年的夏天,F(xiàn)acebook在社區(qū)中添加了自動識別照片中人臉的功能,當(dāng)用戶上傳照片時將被建議輸入照片中每一張臉對應(yīng)的人名,并且Facebook的人臉識別程序具備一定程度的智能特性,能夠自動識別并給用戶提示,照片中某個人可能是Facebook上的某一位好友。該功能的推出引起了很大的騷動,隱私保護(hù)主義者和民權(quán)活動家被激怒了。對于他們來說,新功能不僅是對隱私權(quán)的公然侵犯,更重要的是這還意味著監(jiān)控技術(shù)又向前邁進(jìn)了一步。Facebook的活躍用戶超過850萬,如果這些用戶都上傳照片并為照片上的每一張臉都設(shè)置標(biāo)簽,那么這將是一個可以用于對許多人進(jìn)行識別和監(jiān)控的龐大數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)除了可能被濫用外,作為一直是黑客攻擊目標(biāo)的Facebook,數(shù)據(jù)如被盜取還必將導(dǎo)致不可挽回的惡劣后果。
關(guān)于Facebook新功能的是是非非目前仍然沒有討論出什么結(jié)果,毫無疑問,該功能為用戶提供了一些便利,讓他們可以輕松地整理和查找照片,并且系統(tǒng)也能夠更準(zhǔn)確地為用戶推薦他可能認(rèn)識的朋友。但是隱私保護(hù)主義者和民權(quán)活動家的擔(dān)心也不無道理。那么面部識別技術(shù)為我們帶來的究竟是風(fēng)險還是便利呢?面部識別系統(tǒng)如何工作,它們能做什么呢?我們又該如何保護(hù)自己呢?
德國聯(lián)邦信息安全辦公室(BSI)的生物識別技術(shù)專家Heinrich Ihmor對此發(fā)表了自己的看法。他的工作任務(wù)主要是評估生物識別系統(tǒng),包括面部識別系統(tǒng)的有效性,特別是在邊境管制和打擊犯罪的應(yīng)用上。目前,他正將這些高科技技術(shù)應(yīng)用于邊境的快速通關(guān),BSI與德國聯(lián)邦警察在法蘭克福機(jī)場測試了采用面部識別技術(shù)的快速通關(guān)系統(tǒng),獲得了令人滿意的效果。系統(tǒng)將自動對飛機(jī)乘客進(jìn)行檢測,檢查乘客的身份證和識別乘客是否是被警方通緝的人。根據(jù)Heinrich Ihmor的介紹,該系統(tǒng)已經(jīng)運作了一段時間,測試的效果相當(dāng)不錯,但是如果乘客的表情過于夸張,那么系統(tǒng)可能會錯誤地發(fā)出警報。乘客將可能要接受警方的特別檢查,這難免會影響乘客的心情。
面部識別的應(yīng)用領(lǐng)域
不過,雖然存在誤報的可能,但Heinrich Ihmor仍舊認(rèn)為使用生物識別技術(shù)是十分必要的。對于他來說,要應(yīng)對日益惡劣的城市犯罪和邊境安全問題,新的篩查方法是必不可少的,但找出最好的檢測方法才是關(guān)鍵。Heinrich Ihmor認(rèn)為沒有一種生物特征識別方法是完美的,所有的生物特征識別方法都存在問題,比如,指紋識別技術(shù)的問題是約有2%的人口沒有一個清晰的指紋;DNA測試準(zhǔn)確性高毋庸置疑,但卻需要花費大量的時間,并且還存在法律爭議;掌紋不太清晰因此識別不易;虹膜掃描儀難以管理,很難大規(guī)模使用。相比之下,面部識別技術(shù)相對成熟,與其他技術(shù)相比具有較大的優(yōu)勢。
因此,Heinrich Ihmor認(rèn)為人們應(yīng)該接受這種新的檢測技術(shù)。據(jù)BSI專家介紹,面部識別技術(shù)在過去5年中取得了巨大的進(jìn)步,相對于其他生物識別技術(shù),面部識別技術(shù)更快、更安全,能夠適用于更多的領(lǐng)域,相關(guān)的應(yīng)用目前正變得越來越流行,在克服幾個技術(shù)障礙之后,該技術(shù)將會被大規(guī)模應(yīng)用,并可能會取代目前正在使用的一些生物識別技術(shù)。
由于現(xiàn)如今的攝像頭分辨率非常高,并且軟件的功能也更強(qiáng)大和智能化,因此現(xiàn)在面部識別的準(zhǔn)確性已經(jīng)非常高。即使從很遠(yuǎn)的地方,在光線不足并且目標(biāo)部分面部被遮蓋和扭曲的情況下,仍然可以正常識別。警察和軍隊將得益于此,通過設(shè)定的攝像頭對大范圍的人群進(jìn)行監(jiān)測,可以方便區(qū)分目標(biāo)是敵是友。很長一段時間以來,美國軍方已使用無人機(jī),搭配面部識別技術(shù)追獵對手,它們可以飛行在難以想象的高度上,發(fā)現(xiàn)和跟蹤地面上的目標(biāo)人物。在下一屆的世界杯足球賽中,巴西警方也打算通過攝像頭和面部識別技術(shù)來追蹤那些臭名昭著的足球流氓,警察將配備特殊的護(hù)目鏡,這些護(hù)目鏡每秒可以辨認(rèn)400張面孔,可以快速地分辨眼前的人是否是數(shù)據(jù)庫中特定的人物,其數(shù)據(jù)庫非常龐大,可以存儲1 300萬張面孔數(shù)據(jù)。與此同時,在鹿特丹當(dāng)?shù)氐慕煌ǚ?wù)工具上,也將使用面部識別技術(shù)監(jiān)測人臉,一旦目標(biāo)人物進(jìn)入交通工具,警衛(wèi)將及時趕到。
新的面部識別技術(shù)的算法不僅可以比較面孔,而且還可以對它們進(jìn)行分析,例如分析目標(biāo)人物的情緒以及性別、年齡段等。這些功能可以被充分地發(fā)掘,廣告業(yè)可以發(fā)現(xiàn)超市等購物場所的消費者信息,了解消費者的情緒。智能的廣告牌能夠根據(jù)廣告牌前用戶的性別、年齡,自動顯示相應(yīng)的廣告。
面部識別的局限性
到目前為止,面部識別技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是家用消費產(chǎn)品,例如,iPhoto和Picasa中的面部識別功能可以讓我們更輕松地管理照片;數(shù)碼相機(jī)能夠通過面部識別技術(shù)提高拍攝成功率,如在所有人都面帶微笑后自動地進(jìn)行拍攝;智能手機(jī)的面部識別軟件可以識別用戶并幫助用戶管理通訊錄;游戲機(jī)可以通過面部識別技術(shù)與玩家互動和區(qū)分不同玩家;互聯(lián)網(wǎng)站點也可以使用面部識別技術(shù)作為登錄手段。
不過,面部識別技術(shù)也有自身的局限性,Heinrich Ihmor認(rèn)為,大部分人低估了生物識別技術(shù)的局限性。生物識別技術(shù)仍在發(fā)展之中,相關(guān)技術(shù)需要通過應(yīng)用到實際場景中才能逐步完善和提高,這需要花費大量的時間。因而,目前還遠(yuǎn)未到將家中大門的門鎖改為面部識別門鎖的時候,更不能夠?qū)⑵渥鳛槲ㄒ坏尿炞C手段。否則,可能用戶外出旅游曬黑了一些就無法通過身份識別系統(tǒng)了。面部識別技術(shù)的確神奇,但是目前基本上仍然只能夠作為一種輔助性的檢測手段。
面部識別技術(shù)仍然有許多需要改進(jìn)的地方,德國聯(lián)邦刑事警察局(BKA)在美因茨對露天環(huán)境下的面部識別系統(tǒng)進(jìn)行測試,在每天的23 000個游客中混入200個預(yù)先選定的檢測對象,測試結(jié)果差強(qiáng)人意,在光線效果理想的狀態(tài)下,面部識別系統(tǒng)只發(fā)現(xiàn)了約60%的測試對象,在光線不佳的情況下,識別率下降到10%~20%。另外,該系統(tǒng)平均每天誤報的次數(shù)高達(dá)23起。誤報不僅對于警衛(wèi)人員來說加重了工作量,更重要的是對于游客也造成了極大的困擾。最終,該系統(tǒng)被認(rèn)為前途非常有限。
盡管受到了很大的挫折,德國相關(guān)機(jī)構(gòu)仍然堅持不懈地研究,并準(zhǔn)備讓面部識別技術(shù)發(fā)揮更大的作用。根據(jù)BKA工作人員的介紹,在德國面部識別技術(shù)已經(jīng)成為了個人身份識別工作中不可缺少的一種手段,所有罪犯的照片都將被保存在警方的中央信息系統(tǒng)(INPOL)中,目前,該系統(tǒng)包含330萬張照片。雖然這些照片和面部識別系統(tǒng)并不能夠自動地識別和找出罪犯,但是當(dāng)專家需要時,系統(tǒng)可以列出可能匹配的照片,幫助工作人員提高工作效率。
增強(qiáng)或降低識別率的技巧
為了增強(qiáng)面部識別技術(shù)的準(zhǔn)確性,研究人員已經(jīng)想出了很多辦法,以解決面部識別技術(shù)的主要缺陷。研究人員結(jié)合其他的多種生物特征識別方法,利用3D掃描儀確定對象的視線和頭部的傾斜度,以糾正2D圖像可能存在的識別誤差,其次,還可以結(jié)合虹膜檢測技術(shù)進(jìn)行輔助識別,不過,虹膜掃描儀只能夠在兩米左右的距離內(nèi)使用,有一定的局限性。最后,利用熱成像相機(jī)和動態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以幫助系統(tǒng)判斷目標(biāo)是一個活生生的人,還是一張照片或橡膠面具。
那么,未來將發(fā)生什么?如同科幻電影和小說一樣,人們無論去到哪里都將被馬上識別出來嗎?反對人士確實有這樣的擔(dān)心,并強(qiáng)烈地抵制相關(guān)的應(yīng)用。德國的藝術(shù)家和民權(quán)活動家Adam Harvey對于面部識別技術(shù)的應(yīng)用一點也不感到驚訝,但是,他認(rèn)為這是一種權(quán)力的失衡。對于無處不被監(jiān)視的狀況,相信大部分人都會感覺如芒在背,不過人們無法對面部識別的設(shè)備進(jìn)行抗議,也無法拒絕被識別。為了降低被面部識別系統(tǒng)認(rèn)出的概率,Adam Harvey研究出了一種奇特的方法,嘗試通過化妝戰(zhàn)勝面部識別系統(tǒng)。實踐證明,用幾束條狀的頭發(fā)遮住臉部,面部識別系統(tǒng)就無法成功地進(jìn)行識別。為此,他開始了一個名為“CV Dazzle”的項目,專門研究如何迷惑面部識別系統(tǒng),感興趣的朋友可以通過互聯(lián)網(wǎng)搜索了解相關(guān)的信息。
防止濫用生物識別技術(shù)
毫無疑問,未來生物識別技術(shù)將會越來越強(qiáng)大,應(yīng)用領(lǐng)域也會越來越廣泛,因而,擺在人們面前的一個迫切需要解決的問題是如何評估和監(jiān)管相關(guān)的系統(tǒng)。在德國,聯(lián)邦議院的技術(shù)評估辦公室負(fù)責(zé)相關(guān)項目的評估,但是并不是所有的項目都在經(jīng)過評估之后才能得到應(yīng)用。
生物識別系統(tǒng)作為一種強(qiáng)大的社會控制機(jī)制,可能影響著每一個人,因為這種系統(tǒng)的應(yīng)用在提供許多便利的同時,也可以用于監(jiān)視等許多人們意想不到的地方。這也是為什么隱私保護(hù)主義者和民權(quán)活動家對于Facebook的面部識別功能反應(yīng)如此激烈的原因,他們不僅擔(dān)心這種監(jiān)控的能力被充分發(fā)掘,更擔(dān)心作為商業(yè)公司的Facebook、谷歌突然改變其生物特征識別技術(shù)的應(yīng)用方向,還有這些數(shù)據(jù)在意外泄漏時可能產(chǎn)生的后果。
事實上,這些擔(dān)心并不是多余的,眾所周知,這些商業(yè)公司并沒有能力保護(hù)自己的數(shù)據(jù)不被竊取,而作為商業(yè)公司,他們的技術(shù)應(yīng)用方向完全有可能隨時改變。與此同時,這些商業(yè)公司是公開與其政府合作的代表者,為其政府的特殊機(jī)構(gòu)大開方便之門,那么某一天這些面部識別資料被發(fā)掘用于其他領(lǐng)域,相信沒有人會感到意外。
不過,至少目前我們還不需要為此過于擔(dān)心,雖然在世界各地相關(guān)的應(yīng)用應(yīng)該如何被規(guī)范仍沒有定論,但是大部分國家仍只有安全部門大規(guī)模地應(yīng)用面部識別技術(shù)。而對于Facebook等商業(yè)公司的面部識別功能,如果的確有所顧慮,那么我們也可以拒絕使用它們。
最新的方法
面部識別方法有很多種,但沒有哪一種方法可以說是最好的,目前的趨勢是,單一的檢測手段將被組合式的解決方案所取代。
2D幾何數(shù)據(jù)
在面部識別的初始階段,只是簡單地通過2D幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行面部比較:檢測眼睛或下巴與發(fā)際之間的距離。這種方法很不準(zhǔn)確,很容易被迷惑。
2D統(tǒng)計
更準(zhǔn)確的2D檢測采用統(tǒng)計法,通過檢測對象面部和參考面部之間的差異,或者通過傅立葉變換法比較測試面部的頻譜。
2.5D組合
通過3D信息增強(qiáng)的2D統(tǒng)計法,利用3D信息糾正測試面的角度,使用這種方法的系統(tǒng)通常不會被照片之類的平面圖像欺騙。
3D識別
激光掃描儀或模式動作預(yù)測(如Xbox 360 Kinect的技術(shù))很難被欺騙,至少在理論上能夠在不同的方向和光線下獲得準(zhǔn)確的結(jié)果,但是它們的價格昂貴,并且易受衣物的干擾。
組合
組合式的解決方案可達(dá)到最佳的準(zhǔn)確率,結(jié)合其他生物特征識別技術(shù),例如虹膜檢查、手指靜脈掃描、面部熱成像、唇運動、步態(tài)和擊鍵習(xí)慣識別等。
拒絕Facebook面部識別功能
如果對Facebook的面部識別功能有所顧慮,那么我們可以拒絕它。
單擊Facebook界面右上角的小三角圖標(biāo),從下拉菜單中選擇“Privacy Settings”,然后單擊“Profile and Tagging”后面的“Edit Settings”,在彈出的“Tag Suggestions”對話框中從“Who sees tag suggestions when photos that look like you are uploaded?”后面的下拉菜單中選擇“No one”。在簡體中文版的Facebook中,相應(yīng)的設(shè)置選項部分顯示為中文,部分顯示為英文,具體的操作為,從下拉菜單中選擇“隱私設(shè)置”,單擊“Profile and Tagging”后面的“編輯設(shè)置”,在彈出的“Tag Suggestions”對話框中從“Who sees tag suggestions when photos that look like you are uploaded?”后面的下拉菜單選擇“不給任何人看”即可。
測試面部識別系統(tǒng)
通過一些軟件和服務(wù),我們可以更多地了解面部識別系統(tǒng)。
微軟Xbox 360 Kinect和Windows 8能夠通過面部識別技術(shù)識別用戶,自動加載用戶的資料。微軟準(zhǔn)備將該功能移植到Windows 8中,當(dāng)電腦前的用戶改變時,系統(tǒng)將自動更改用戶賬戶。
Android 4.0智能手機(jī)操作系統(tǒng)也可以通過面部識別功能解鎖手機(jī),但是需要小心,由于缺少其他生物識別技術(shù)的配合,所以該功能有可能會被照片所迷惑。