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直击北京奥运人脸识别系统争议谜团

时间:2007-06-06 10:13:00  来源:  编辑:

自2004年以来,由马昕博士负责研发的人脸识别系统每每出现在各种展会上,都成为公众关注的热点,并被媒体当作体现科技奥运理念的典范而广为报道。根据马昕博士的表述,该系统是通过辨识骨骼来达到识别人脸的目的,识别的准确率高达99.99%,并将服务于北京2008年奥林匹克运动会。

如果北京奥林匹克运动会的安保工作能够用上人脸识别系统,这将在奥运历史上写下浓墨重彩的一笔。因为此前的亚特兰大奥林匹克运动会和盐湖城冬奥会,主办方曾使用过类似功能的设备,但严格来说,那些设备基本上只能算是用于海关出入境的传统安检设备的“升级”版本,与真正的人脸识别系统还相差甚远。

就在大家都希望着人脸识别技术能在北京奥林匹克运动会上大展身手的时候,近日却从业界传来了不同的声音。在5月中旬中科院自动化所的公众开放日上,有专家对马昕博士的技术所达到的水平提出了质疑,就此事本报记者专门做了一番调查。

                   

                         中国院自动化研究所研制的人脸识别系统

                   

                                     马昕研制的人脸识别系统

                       

                                 清华大学研制的人脸识别系统

苏光大:人脸识别技术有两大不可能

    清华大学电子工程系是国家“十五”攻关课题———人脸识别查询技术的项目承担单位,项目的主要负责人苏光大教授在接受记者采访时指出:目前的人脸识别技术不可能做到骨骼识别,而且人脸识别的正确率既达不到百分之百,就不可能达到所谓的误读率为零。

    他说,现在的人脸图像采集技术,基本上是采用可见光或近红外线的方式,人脸图像的来源可以是摄像机、扫描仪、数码相机等。这种方式不能直接获取人脸骨骼图像,也就无法进行人脸的骨骼识别。目前基于骨骼的识别技术,只有公安部门在刑侦时用到,也就是颅骨复原问题。要想运用高科技手段实现人脸骨骼识别,首先需要采集人脸骨骼图像,那就需要用X光成像仪,但它会对身体有伤害,目前的人脸识别系统没有用到这个技术。“所以我搞不清楚目前有的人脸识别系统宣称能进行人脸的骨骼识别,它是靠什么来实现的?”苏教授说道。

    苏光大说,据报道马昕负责的人脸识别防盗门不会因人脸的人种、肤色、表情、年龄、装饰、发型、眼镜等任何外部特征的变化而影响其识别率和准确率,识别误读率为零。人脸识别系统的误读率怎么能达到零呢?对人脸识别系统来说,光照、表情和姿态都对识别率有很大的影响,这也是他目前正在研究的问题,即如何提高系统识别动态人脸的准确性。对这方面的研究,苏教授从“十五”就开始做,现在“十一五”期间还在做。

    他还告诉记者,目前最新世界权威测试FRVT2006(FaceRecognitionVendorTest2006)的测试结果表明,测试结果最好的一个人脸认证算法,对于静态的可控光照的超高分辨率的人脸图像,在认假率为1‰的情况下,它的拒真率也有1%。

    这里有必要说明的是,衡量一个人脸识别系统的指标主要有三个:拒真率、认假率和误识率。认假,意思就是将待测新样本错误的匹配为数据库中已存的样本;拒真,即将已在数据库中登记的个体样本错误的认为是新样本,这二者是反比例关系,因此是相互制约、此消彼涨的;误识,则是将数据库里的A认作B,是一个相对独立的概念,而通常所说的准确率,则是与误识率相对而言的。

    苏光大表示,“我希翼大家中国的科技能日新月异,但是不要浮夸、浮躁,甚至弄虚作假。我刚才所说的话并不是要针对某个人,而是希翼大家业界能够自律。我国科研单位和厂商应该研制出高适应性的、高性能的人脸识别系统,才能更好地服务于国家安全需要,服务于08奥运。”

    李子青:建议做个公开鉴定测试

    中科院自动化研究所生物识别与安全技术研究中心主任李子青博士也对马昕博士的人脸识别系统表示了怀疑。

    他认为,第一,马昕博士所说“对人脸主要骨骼、骨架识别”的人脸识别技术和系统是不存在的。行者的人脸识别系统是一个很普通的基于可见光的人脸识别系统,采用普通可见光摄像头采集人脸面容图像,并未对骨骼进行分析,这是人脸识别产品普遍所采用的方式。第二,从展会上展出的行者人脸识别系统来看,它的各方面性能也是一般。

    “这是一个专业人士的就事论事,没有贬低或抬高的意思。”李子青说。他建议可以让学术界和产业界专家来给“行者人脸识别系统”做一个鉴定和测试;如果真如其说,是最优秀的产品,马昕博士大可以通过这种方式来推广其产品。他甚至提出,让马昕博士的人脸识别系统与中科院自动化所的“中科奥森”人脸识别系统,放在一起肩并肩地做一个各种环境条件下的对比测试,由行业专家和普通用户来做准确性、可靠性和使用便捷性的评估。采用这种公开透明的方式进行比较评估和比较,是对社会、对用户负责的一个体现,无疑也将推动人脸识别技术的发展。

    马昕:大家的技术国内一流

    在采访马昕之前,记者在因特网上找到了他所在的企业———行者集团的官方网站上的一段先容:“马昕博士:2008奥林匹克运动会科技奥运工作委员会委员,奥运安全专家组成员(数字奥运,安全),全国政协中协安全技术研究发展中心主任,中国人民解放军军事统筹学会科技委员会委员,公安部标委会委员、专家组成员,北京市市长顾问、市科协委员、北京市青联委员,市政府奥运安全专家组成员,中科院博士、清华大学博士后,中国安防协会副理事长专家组成员,中国防伪协会专家组成员,北京安防协会副会长。”

    而对于马昕博士所担任董事长兼总裁的行者集团,在其官方网站上的说明是:“承担2008奥运人脸识别报警联网系统建设的行者集团是一家在中关村注册的大型高科技企业集团,目前集团旗下共有包括产品营销、技术开发、App……等十几家高科技企业。

    究竟行者集团的人脸识别系统是怎样工作的?马昕博士在电话里给记者说明说,在人脸图像的信息采集手段上,他们采用的就是普通的摄像头,整个系统最关键的窍门是在对人脸信息数据的拣取分析上。这中间有很多的数学算法,是他们花了近10年时间研究出来的。

    在电话反复约访好几次之后,记者终于在一个星期五的下午,见到了马昕博士本人。

    记:此前你曾对别的媒体说,行者集团的人脸识别系统是运用了人头骨识别技术,我想确认一下是不是这个说法,或者这项技术有个更准确的名称?

    马:这只是个形象的说法。你不可能从一张用普通摄像机拍摄的照片上得到人脸的骨骼信息,除非用X光等特殊设备,但用这种方式成本是非常高的,而且在操作性上也有一定难度。能不能用其他办法来实现这一点呢?大家知道,人脸上有些特征是与骨骼紧密相关的,因此在一定程度上,大家可以根据这些脸部形态来得到主要骨骼的信息。这主要指的就是眼睛。因为眼睛在人脸上是处于一个特殊关键的位置,虽然整容可以改变容貌,但也仍然改变不了眼眶的骨骼。因此,根据眼球及其周边几个基点的位置、距离等数据,就可以定位眼眶骨骼,从而可以把一个人识别出来。人骨识别,这只是形象化的一个描述,不管话是怎么说的,我相信最终还是得看效果。

记:此前你们一直称自己的人脸识别系统准确率高达99.99%%,有时说成误读率为零,确实是这样吗?

    马:先给你举一个简单的例子。制作一把钥匙的准确率要求在99%,即使在50个跟它非配对的锁中它能打开了其中一个,大家也算它是合格的。而大家的人脸识别系统的准确率比它要高多了,因此大家说是误读率为零是完全没问题的。

    记:这个99.99%是怎么得来的?

    马:是大家在标准数据库里进行了1万次的比对测试得来的。

    关于准确率的问题,记者后来在电话中再次向马昕求证。他这次告诉记者,准确率99.99%%也就是误识率在0.01%%,而拒真的发生几率也是存在的,在3%以下。

    记:你们企业的这项技术在国内处于什么水平?

    马:大家的技术在国内绝对是一流的,在国际上也是没有的,它是属于原始创新的。

    记:这项技术在国际上还是有的吧?马:做到大家这个水平是没有的。

    记:有业界人士建议,让专家和用户来给你们企业的产品做一个公开的鉴定,或者把你们的产品和其他同类产品放在一起做个对比测试。你赞成这个主意吗?

    马:我觉得这没有意义。大家应当遵照市场经济的基本原则和道德,文明国家和文明社会不应当出现这样的事情。

    记:但这可能是一次消除争议的好机会。

    马:不用了,企业很忙,对于行者这样一个大型集团来说,没有时间来理会这个。我知道业界有很多人也在做这个,他们也许是想通过这种方式来获得关注。

    记:在你看来,为什么业界会有对你们质疑的声音呢?

    马:我不评论某一具体的事件,其实我认为很正常,大家就要有百花齐放、百家争鸣的精神。同时我觉得,每个人都要保持不断的学习,就算是“海归”,也不一定就能了解当前所有的新技术。

    记:你认为在争议的背后是不是有利益因素的驱动?

    马:这一点我不好评论,但是现在有句话大家常说:“自主创新的主体是企业”。创新的主体不是科研院所,话说回来,很多科研院所也有自己的企业。万钢部长曾有句很好的话:大学不是利益团体,研究院所也不是。我觉得,高校和科研院所拿了纳税人的钱,从事的研究就要为公众服务。大学的根本目的,是要服务社会、培养人才,而不是为了做某一样产品。

    北京奥组委:奥运安保未确定采用人脸识别技术

    为了证实马昕的人脸识别系统到底有没有被奥林匹克运动会所采用,记者拨通了北京奥组委技术部的电话。“北京奥林匹克运动会安保工作目前还没有确定会采用人脸识别技术,至少我没有听到过这方面的消息”,这位不愿透露姓名的官员说,“至于在泛奥运的意义上,比如在市政公安系统,有没有被采用,我无从得知。”

    为了更加接近事情的真相,记者对上述三种人脸识别系统都分别做了一番调查。

    苏光大教授的“人脸识别查询技术”,集成了人像组合技术、模糊图像复原技术、网络数据库技术等多种技术,2005年已通过公安部组织的专家鉴定,具国际先进水平。

    据苏光大先容,该系统的核心工作流程是:对输入的人脸图像,系统先进行预处理,包括调整尺寸并去除光线、表情等的影响,然后进行特征提取,这里面运用了模式识别中的很多经典算法,最终得到一组能够表达出一张人脸的特征数据。苏光大教授再次强调,他们的这种数据处理,是无法得到脸部骨骼的数据的。“首先分析的对象是在可见光条件下获取的人脸图像。”

    李子青则告诉记者,目前在人脸图像采集技术上,相比传统的可见光图像的方式,近红外人脸识别技术是较新的更有效的办法。近红外线是人肉眼不可见的光波,但在摄像头上加上红外线发射灯,就可以清晰成像。这就克服了可见光技术在光线变化后性能下降、以及黑暗情况下无法识别的弊端。

    记者来到自动化所生物识别与安全技术研究中心的实验室,只见一个落地的有半人高的细方柱型仪器,横截面上有一块显示屏,经研究人员先容它就是“中科奥森”近红外人脸识别系统的终端设备。研究人员先将记者的人脸图像注册到后台数据库中,这一过程前后花了不到一分钟。接着记者往终端设备前面一站,眨眼仪器显示屏上就出现了记者的名字。据研究人员先容,该系统将数据库里2000人的信息进行一遍比对,只需200毫秒。李子青说,利用近红外技术进行人脸识别,国内外研究这个方向的人还很少,自动化所的这项技术在国际上具领先水平。

    在科博会的展台上,记者见到了行者集团的人脸识别系统。它由一个外置普通摄像头和一台电脑组成。记者要求做演示的工作人员将脸部做一些掩饰变化,看系统能否认出。在将下巴的一部分挡住的情况下,系统很快认出了这位工作人员。这位工作人员告诉记者,展示的这套设备在数据库中存储了1万人的信息。

 

 

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