面部识别技术：你需要知道的一切

如果你曾用面部扫描解锁手机或在机场安检时被拍摄过面部图像，那么你已经体验过面部识别。面部识别技术正在快速增长，其精密度和受欢迎程度都在提升。继续阅读，了解面部识别的工作原理以及专门隐私软件如何帮助保护你的身份。

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撰文：Samuel Kellett
发布日期：2021年1月20日
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什么是面部识别？

面部识别技术是一种用于映射、识别或验证一个人面部结构的方法。透过面部识别技术，可以创建一个独特的数字代码，称为 面部指纹 。这些面部指纹将被存储在面部识别资料库中。如果你将一张照片输入资料库，它会寻找与之匹配的面部指纹。

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面部识别如何运作？

随著面部识别技术的发展，多种方法出现了用来映射面部并储存面部数据，且其准确性和效率各不相同。在这里，我们将探讨面部识别的运作方式，以及结果数据的存储和通常有哪些人可以访问这些数据。

面部识别有三种方法：

• 传统面部识别： 根据照片识别一个人。
• 3D面部识别： 使用3D扫描仪实时捕捉一个人的面貌。
• 生物识别面部识别： 分析独特的面部轮廓、特征和测量，以确定某人的身份。

传统面部识别

我们可以将传统面部识别分为两个主要类别：整体识别和特征识别。

• 整体识别 分析目标的整个面部，以找到与之匹配的识别特征。
• 特征识别 将相关的识别数据从面部中分离出来，然后将其应用到一个模板上，与潜在的匹配进行比较。

为了识别目标，传统面部识别系统通常经过以下步骤。

步骤1：检测

面部识别软件检测你的面部图像——可以想像成在Facebook照片中标记时出现的小方格，或是在你的手机相机中对齐拍摄的方格。

步骤2：分析

运用面部识别算法来识别你独特的面部生物特征和特征，如嘴鼻之间的距离、眉毛的大小、额头的宽度等多个属性。

这些独特的特征被称为 标记点 ，而平均的人的面部约有80个。这些类比信息将转换为数字代码，构成你的面部指纹 。

步骤3：识别

面部识别软件现在可以将你的面部指纹与资料库中其他面部指纹进行比较，以找到匹配。

面部识别软件将你的面部指纹与资料库中的其他面部指纹进行匹配。

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线影响，甚至可以在黑暗中进行扫描。3D面部识别的另一个优势是可以从多个角度识别目标，而不仅仅是正面侧影。

iPhone X（及其后续版本）配备了Face ID技术，这是一种基于3D面部识别的技术，可以识别其拥有者。

3D面部识别过程主要包括六个步骤。

步骤1：检测

你的面部可以通过面部识别摄像头 直接捕捉为3D图像（例如，当你用手机扫描脸部时），或者通过扫描2D照片来捕捉。

步骤2：对齐

面部识别软件现在确定了你的面部位置和角度 以及其大小。只要你的面部朝著相机的方向在90度范围内，3D面部识别软件就能识别出来。

步骤3：测量

识别后，系统对你的面部形状进行测量（精确到微毫米）。一旦获得这些非常准确的测量，便会创建模板。

步骤4：表示

类似于传统面部识别的分析步骤，系统将基于你的面部特征创建的独特模板转换为代码 。

步骤5：匹配

如你所想，匹配步骤涉及在资料库中寻找匹配 ，以确认新转换的模板。如果正在搜索的资料库完全由3D图像组成，则不需要额外步骤便可进行匹配。

如果资料库中还包含2D图像，则软件将使用算法将你的3D图像转换为2D以寻找匹配。

步骤6：验证或识别

根据情况，3D面部识别软件可以验证或识别你。验证 用于确认你的身份，将你的扫描与证明你身份的图像（例如驾照照片）进行匹配。

该软件还可以用于识别 一个人，扫描将与资料库中的所有照片进行比较，以寻找可能的匹配。

生物识别面部识别

皮肤和面部的生物识别技术是面部识别领域的一个新兴类别，能大幅提高面部识别技术的准确性。皮肤质地分析专注于一个人的部分皮肤，使用算法对线条、纹理和毛孔进行极为微小的测量。

生物识别面部识别的分析准确性高到可以。

面部识别数据如何存储，并且存储在哪里？

面部识别数据可能就在你手中或口袋里。很多智能手机包含生物识别登入选项，包括指纹和面部指纹。该数据存储在设备内部，因此你的生物识别信息可以得到验证，而无需将数据发送到外部来源。

但即使Apple和Samsung不一定会拥有你的面部指纹存放在庞大的资料库中，还是有相当大的可能性它在某处被存储著。

许多执法机构拥有面部识别资料库。在美国，FBI维持著一个不断增长的资料库，能。中国最近对希望获得移动数据计划的用户，该国亦保留著一个面部识别资料库，以识别或验证其大约。

此外，还有许多公共面部识别资料库可以免费访问，尽管与私人或官方资料库相比，它们的图片总数有限。

面部识别资料库的一项更加令人不安的发展是数据经纪公司 如，该公司拥有超过30亿张来自社交媒体、就业记录和各大网站的图像。

不仅仅是收集图像。几乎你在线上的所有行为——从你观看的内容到购买的商品，再到你造访过的网站——都会被广告商利用cookies进行跟踪。这些信息往往会与结合使用，后者是一种更深入的在线跟踪方式，它利用隐藏的脚本通过浏览器和计算机的独特特征来辨识你。

浏览器指纹识别的方式是利用你的浏览器设置、默认语言和时区、已安装的浏览器扩展、操作系统、显示卡及其他多个特征，来建立一个极具准确性的个人资料。

你可以通过使用包含抗指纹识别技术的来打断和防止这类数据收集。Avast安全浏览器 专门设计用来防止侵入性网络跟踪器，混淆浏览器指纹识别脚本和阻挡广告。要享受真正隐私的上网体验，请立即尝试我们的免费安全浏览器。

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面部识别技术真的准确吗？

近几年，面部识别技术的准确性提高了不少。在2014年，性能最佳的算法误差率为4.1%；而在2020年，最佳算法报告的误差率甚至仅为。但是这项技术仍然存在关键（且极其重要）的缺陷，尤其与种族和性别有关。

面部识别在识别白人男性方面准确度非常高，但对女性或有色人种的识别准确度较低。

随著这项技术迅速普及，我们有必要自问：面部识别的准确性到底如何？如果分析的图像非常清晰，那么对象可以以高达99.97%的准确度被识别。

但现实中，图像往往不会是完全清晰的。照片通常是随著光线不佳或面部角度不佳等不理想情况拍摄的，这使得错误的面部识别匹配很容易发生。

准确性方面的两个主要问题是种族和性别。研究发现，在进行深色皮肤女性的面部识别时，算法的误差率达到了34.7%！而与之相对的，白人男性的最大误差率则仅为0.8%。

面部识别有何用途？

随著，各行各业都对这项技术看到了潜力。面部识别软件有许多用途，涵盖执法、机场安全、智能手机及其他消费技术。以下是这项技术的一些应用范例。

智能手机中的面部识别相机

较新的智能手机可以用面部识别软件解锁。与指纹扫描选项类似，使用面部指纹使得你的手机——除非有人能将你的手机举到你的脸前。2019年，美国裁定使用面部识别的做法违法。

机场安全

面部识别技术被广泛应用于全球机场。通过面部识别登记乘客有可能创造更快速、更顺利的机场安检程序，尽管隐私问题仍然存在。

执法机构

如前所述，面部识别在警务工作中越来越受欢迎。执法机构使用各种资料库识别和验证感兴趣的人。

疾病识别

国家人类基因组研究所成功利用面部识别诊断了一种名为DiGeorge综合症的疾病，从而使早期识别该疾病的可能性更高。在他们的一项小型研究中，面部识别算法能以对该疾病进行诊断。

寻找宠物

是一个专注于动物的面部识别应用程序。宠物主人可以注册并上传宠物的照片。若宠物失踪，该公司可以通过面部识别在当地动物收容所寻找匹配。

面部识别技术的历史

让我们浏览一个关于面部识别技术的简要历史时间线。

公元前3993年

面部识别的第一步也是奠基，当人们开始将黑曜石打磨成最初的镜子。

好吧好吧，有点跳跃历史……

1962–1964年

带领一个团队，探索计算机是否能识别人类面貌。为此，他教导计算机识别面部特征，然后测量这些特征并与其他面部进行比较。该实验未成功，但这个想法显示出潜力，并引起对面部识别软件的兴趣。

1970年代

Bledsoe的工作被发展，创造了21个供计算机识别的具体面部标记。遗憾的是，他们也限于当时的技术，这需要相当多的手动计算。

1988–1991年

特征脸！ 抱歉，这是一个好玩的词。在1988年，Surovich和Kirby提出了“特征脸”的概念，这本质上是从众多其他面部的研究中建立的标准化面部。这是面部识别的第一次整体（全角度）尝试。

在1991年，Turk和Pentland扩展了这项工作，发现了一种在图像中检测面部的方法。虽然这些实验同样受到当时科技的限制，但取得了成功。如今，特征脸仍然被认为是某些面部识别方法中的基准比较。

1990年代至2000年代

在上世纪末，面部识别技术有了几次重要进展。1993年，国防部高级研究计划局(DARPA)和国家标准技术研究所(NIST)启动了FERET项目，目的是建立一个面部识别资料库。

随后，在2000年代初，国家标准技术研究所推出了一系列评估称为。这些面部识别资料库的独立评估今天仍在使用。

2010年

这里才是事情真正开始起飞的时候。，当用户上传照片时会标记他们（或其他用户）。

2017年

Apple宣布iPhone X将配备Face ID，这是一种允许用户仅透过注视就可以解锁手机的面部识别软件。2017年还见证了ClearviewAI的诞生，上述公司拥有超过30亿张从互联网上抓取的照片。

相关隐私问题

面部识别的确能实现许多令人惊叹的应用，但也有很多可理解的担忧，害怕面部扫描会被滥用或导致错误匹配。幸运的是，仍有方法保护你的数据。

面部识别与监控技术的危险

在COVID-19疫情期间，面部识别技术被用来检测员工是否遵循。该技术在欧洲和美国的酒店和餐厅中私下使用，并引发了评论家的隐私担忧。

在中国，监控技术如面部识别已被用来。中国政府还向世界各地的威权政府出售其监控工具，包括委内瑞拉和津巴布韦。

政府可以使用面部识别技术监视公民。

IBM已表示将不再开发或提供面部识别技术。谷歌表示，不会提供面部识别，直到能制定防止滥用的政策。甚至使用其面部识别软件实施了一年禁令，因为准确性和种族偏见的担忧。

如何保护自己？

如果面部扫描让你感到不安，有几件简单的事情可以减少你的数据被加入资料库的机会。

• 选择退出Facebook的面部识别。 可以，使其不再被Facebook的面部识别软件识别。选择此选项后，Facebook也会删除该应用中保存的面部模板。
• 不要将自己变成外星人或狗。 虽然他们的面部滤镜技术不如面部识别算法全面，但该应用仍可在他们的数百万面部扫描中自作主张。当去年的一款滤镜使用户变老时，。担忧的是，他们的使用条款允许公司以随意的方式使用上传的照片。
• 使用加速器（虚拟私人网络）保持匿名。加密你的在线活动数据，并，这有助于隐藏你免受有害行为者的侵害，甚至来自你的互联网服务提供商（ISP）。透过这样做，你可以，并减少可以与你图像关联的信息量 。

即使使用，你在上传自己的图片时仍然需要谨慎。正如网上常说的，“互联网是永恒的。”

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数据经纪公司、企业及其他机构收集各种人群的数据，包括你的。然后他们将这些数据销售给市场营销商、广告商和其他希望使用综合或个性化见解的参与者。更不幸的是，数据经纪公司的数据库可能会遭漏洞，数据最终会被。

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