人臉識別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢

鐘合

近年來，隨著人工智能的發(fā)展以及國家經(jīng)濟發(fā)展、安全防衛(wèi)的需要，我國人臉識別市場不斷擴大，技術(shù)水平不斷提升，在算法方面已取得世界領(lǐng)先地位。

伴隨著人工智能的持續(xù)發(fā)展，智能化時代的悄然到來，以人臉識別為代表的生物識別技術(shù)越來越普及。從安防、支付、金融到教育、醫(yī)療和交通，“刷臉”日漸成為常態(tài)，為人們的生產(chǎn)與生活帶來了諸多智能、安全與便捷。

人臉識別技術(shù)發(fā)展背景

人臉識別，是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術(shù)。除了安防、金融這兩大領(lǐng)域外，人臉識別還在交通、教育、醫(yī)療、警務、電子商務等諸多場景實現(xiàn)了廣泛應用，且呈現(xiàn)出顯著應用價值。為了進一步把握人臉識別技術(shù)所帶來的重大機遇，我國出臺了一系列政策予以支撐。

2015年以來，我國相繼出臺了法律法規(guī)，為人臉識別技術(shù)的應用以及在金融、安防、醫(yī)療等領(lǐng)域的普及奠定了重要基礎(chǔ)。

2017年，人工智能首次被寫入政府工作報告;同年7月，國務院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》;12月，工信部出臺《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018-2020年）》，其中對人臉識別有效檢出率、正確識別率的提升做出了明確要求。作為人工智能主要細分領(lǐng)域，人臉識別獲得的國家政策支持顯而易見。

2020年，《中國新一代人工智能發(fā)展報告2020》在浦江創(chuàng)新論壇發(fā)布，客觀反映中國《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的實施情況，揭示未來發(fā)展的新挑戰(zhàn)和新趨勢。

人臉識別技術(shù)發(fā)展歷程

人臉識別最初在20世紀60年代已經(jīng)有研究人員開始研究，真正進入初級的應用階段是在90年代后期，發(fā)展至今其技術(shù)成熟度已經(jīng)達到較高的程度。

1991年，特征臉（Eigenface）算法被應用在人臉識別，首次實現(xiàn)了自動檢測人臉。這項技術(shù)由霍普金斯大學的希洛維奇（Sirovich）提出，再由麻省理工學院（MIT）“連接科學”的創(chuàng)始主任亞力克斯彭特蘭（Alex Pentland）發(fā)揚光大，彭特蘭在2012年被《福布斯》評為“全球7個最強數(shù)據(jù)科學家之一”，獲此殊榮的還有谷歌創(chuàng)始人拉里佩奇。

2000年以后，NIST研究院又在FERET項目基礎(chǔ)上做了延伸，先后發(fā)起兩個新項目FRVT和FRGC，F(xiàn)RVT是評估技術(shù)可用性，測試算法系統(tǒng)性能，為采購技術(shù)的相關(guān)部門提供檢測報告。FRGC則是面向市場上的公司和團隊，聯(lián)合其他部門的定制化需求，發(fā)布競標比賽，F(xiàn)RVT負責對接評估，幫助不同部門完善人臉識別系統(tǒng)的個性化要求。

2010年，隨著Facebook加入人臉識別功能，人臉識別開始走向個人。從支付到美顏，全球互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛跟進，2017年蘋果iPhone X首次發(fā)布人臉解鎖功能，引爆了市場，如今人臉識別已經(jīng)應用在了各個領(lǐng)域。

整個發(fā)展過程可以分為機械識別、半自動化識別、非接觸式識別及互聯(lián)網(wǎng)應用階段。

與其他生物識別方式相比，人臉識別優(yōu)勢在于自然性、不被察覺性等特點。自然性即該識別方式同人類進行個體識別時所利用的生物特征相同。指紋識別、虹膜識別等均不具有自然性。不被察覺的特點使該識別方法不易使人抵觸，而指紋識別或虹膜識別需利用電子壓力傳感器或紅外線采集指紋、虹膜圖像，在采集過程中體驗感不佳。

目前人臉識別需要解決的難題是在不同場景、臉部遮擋等應用時如何保證識別率。此外，隱私性和安全性也是值得考慮的問題。人臉識別優(yōu)勢明顯，未來將成為識別主導技術(shù)。

具體來說，相比指紋識別、虹膜識別等傳統(tǒng)的生物識別方式，優(yōu)點主要還集中在四點：非接觸性、非侵擾性、硬件基礎(chǔ)完善和采集快捷便利，可拓展性好。在復雜環(huán)境下，人臉識別精度問題得到解決后，預計人臉識別有望快速替代指紋識別成為市場大規(guī)模應用的主流識別技術(shù)。

人臉識別技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀

人臉識別發(fā)展加快一方面來自于我國智能化社會建設(shè)的發(fā)展需求，另一方面來自于人臉識別技術(shù)的快速發(fā)展。尤其是近年來人工智能化的浪潮下，人臉識別行業(yè)受到了資本的青睞，為人臉識別技術(shù)的發(fā)展提供了重大機遇。SooPat數(shù)據(jù)顯示，近年來我國人臉識別行業(yè)相關(guān)專利申請數(shù)量不斷提高。2018年，我國人臉識別行業(yè)專利申請量為3487項，較2017年略有提升，專利公開數(shù)量為5200項，同比增長93%。2019年1-2月，我國人臉識別專利公開量已經(jīng)達到1174項，超過2014年全年水平。

我國人臉識別技術(shù)應用現(xiàn)狀分析

2014年是我國人臉識別技術(shù)的轉(zhuǎn)折點，使人臉識別技術(shù)從理論走向了應用，2018-2020年則是人臉識別技術(shù)全面應用的重要節(jié)點，“刷臉”時代正式到來。目前，從我國人臉識別技術(shù)應用來看，主要集中在三大領(lǐng)域：考勤門禁、安防以及金融。

從具體應用來看，主要包含公共安全領(lǐng)域的刑偵追逃、罪犯識別以及邊防安全等。信息安全領(lǐng)域的政府職能領(lǐng)域的電子政務、戶籍管理、社會福利和保險。商業(yè)企業(yè)領(lǐng)域的電子商務、電子貨幣和支付、考勤、市場營銷。場所進出領(lǐng)域的軍事機要部門、金融機構(gòu)的門禁控制和進出管理等。

除了公共安全領(lǐng)域，人臉識別也更多的被用到了金融行業(yè)。當下刷臉辦卡、遠程貸款、自主開戶、刷臉支付已經(jīng)開始在我們的生活中滲透。現(xiàn)在很多銀行已經(jīng)把人臉識別系統(tǒng)引入到自主設(shè)備中，在辦卡時可以利用人臉識別技術(shù)將現(xiàn)場采集的照片與已存照片、身份證照片進行比對，確認之后，才可以進行自主開卡、業(yè)務變更、密碼重置等業(yè)務，更加的安全高效。同時在交通領(lǐng)域，行人闖紅燈也步入了“刷臉”時代。中國式過馬路曾經(jīng)成為一時笑料，很多中國人在過馬路的時候，不看紅綠燈，湊夠一群人就走的情況還是沒能夠得到改善。一直以來這種闖紅燈的陋習很難被治理，但是人臉識別技術(shù)的發(fā)展讓我們看到了轉(zhuǎn)機。

現(xiàn)在已經(jīng)有地區(qū)開始將人臉識別技術(shù)用于治理行人亂闖紅燈了，在行人闖紅燈時，自動識別抓拍系統(tǒng)會對闖紅燈的市民進行抓拍，并將數(shù)據(jù)上傳到大數(shù)據(jù)偵查實驗中心，核實真實身份，并實時在電子大屏上對違法人員進行曝光。

人臉識別未來發(fā)展趨勢

首先，人臉識別應用的最廣泛領(lǐng)域便是安防行業(yè)，不僅給整個安防行業(yè)注入了新的生命活力，也進一步開拓了新的發(fā)展市場。作為安防市場未來的發(fā)展方向的智能視頻分析，其中最重要的技術(shù)就是人臉識別。

其二，我國的三維測量技術(shù)近年來發(fā)展形勢較好，而現(xiàn)今3D人臉識別算法正對2D投影的缺陷做了補充，此外對于其中的傳統(tǒng)難點，包括人臉旋轉(zhuǎn)、遮擋、相似度等在內(nèi)的都有了很好的應對，這也成為了人臉識別技術(shù)的另一個最為重要的發(fā)展路線之一。

其三，大數(shù)據(jù)深度學習進一步提升了人臉識別的精確度，這也為2D人臉識別的應用作了一定的突破，將其應用于互聯(lián)網(wǎng)金融行業(yè)當中，能夠快速普及金融級應用。

其四，人臉識別技術(shù)由于其便利性、安全性，可在智能家居中用作門禁系統(tǒng)以及鑒權(quán)系統(tǒng)，因此智能家居與人臉識別技術(shù)的融合是未來發(fā)展的重點方向。智能家居中的人臉識別系統(tǒng)是結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式硬件平臺建立的，加強了人臉識別技術(shù)與智能家居應用的結(jié)合度，具有概念新、實用性強等特點。

其五，人臉識別技術(shù)是未來基于大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。現(xiàn)如今公安部門都引入了大數(shù)據(jù)，這也解決了了傳統(tǒng)技術(shù)的難點問題，通過人臉識別技術(shù)使得照片數(shù)據(jù)再度存儲利用，能夠大大提升公安信息化管理和統(tǒng)籌，這將成為未來人臉識別的主要發(fā)展趨勢。