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快速了解!人脸识别技术的概念与组成

dingxiang 2022-03-23 安全文摘网络安全
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2019年4月,消费者郭某支付1360元购买杭州野生动物世界“畅游365天”双人年卡,确定指纹识别入园方式。2019年7月、10月,野生动物世界两次向郭某发送短信,通知年卡入园识别系统更换事宜,要求激活人脸识别系统,否则将无法正常入园。郭某认为人脸信息属于高度敏感个人隐私,不同意接受人脸识别,要求园方退卡。双方因协商未果,2019年10月28日,郭某向杭州市富阳区人民法院提起诉讼。

2021年4月9日,“人脸识别第一案”终审判决。判决野生动物世界赔偿消费者郭某合同利益损失及交通费共计1038元,并删除郭某办理指纹年卡时提交的包括照片在内的面部特征信息,以及指纹识别信息。

什么是人脸识别?

人脸识别是基于人面部特征数据进行身份识别的一项生物特征技术,在金融、医疗、安检、支付、文娱等诸多领域得到普及。手机解锁、身份验证、上班打卡等,为数字经济社会发展和人们日常生活带来了新机遇。

人脸识别通过影像设备或模块,捕捉或采集含有人脸的图像或视频,并能够自动进行跟踪、分析、检测、识别的一系列技术。它集人工智能、机器识别、机器学习、模型理论、专家系统、视频图像处理等多种专业技术,是生物特征识别的最新应用。

人脸与指纹、虹膜等生物特征均具有唯一性、难以复制性,采集和使用上具有非接触性、非强制性、多并发性、隐藏性和简单易用性等特点。

人脸识别系统的组成

人脸识别系统主要包括六成部分,分别为:人脸采集、人脸检测、人脸图像预处理、人脸特征提取、人脸图像匹配、人脸图像识别。

人像采集:主要是通过设备或模块,自动搜索、跟踪并拍摄人脸图像、视频流等。

人像检测:主要在采集到的图像、视频流中,准确标定出人脸的位置、大小、五官形象,并将有用的信息挑出来,用于人脸识别的预处理。

人像预处理:基于人脸检测结果,对人脸图像进行处理并预特征提取。包含,对图像灰度校正、噪声过滤、光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化等。

人像特征提取:人脸器官包含眼睛、鼻子、嘴巴、下巴、眉毛、耳朵、头发等,基于人脸器官的形状、描述以及之间的距离、特性勾勒出人脸分类的特征数据。人脸识别系统基于人脸的视觉、像素统计、图像变换系数以及图像代数等特征,对人脸器官特征数据进行提取,然后对人脸进行特征建模。

人像匹配:提取的人脸图像的特征数据与数据库中存储的特征模板进行搜索匹配,通过设定一个阈值,当相似度超过这一阈值,则把匹配得到的结果输出。

人像识别:人脸识别就是将待识别的人脸特征与已得到的人脸特征模板进行比较,根据相似程度对人脸的身份信息进行判断。

核验场景下,人脸识别的应用过程

登录验证场景下,人脸识别的过程就是在采集或提取的人脸图像特征与数据库中预先的模板进行照、匹配,根据相似度与提前设定的阈值结果比较。如果满足阈值,则系统判别相符,业务执行确认、通过、安全等操作;如果未满足设定的阈值,则系统判别不相符,业务则拒绝、退出等操作。

数据库的人脸图像并非是人像图像的原图或视频,经过特征处理、运算后,存储为一个个数字模型、数字编码。

由于人脸的结构、外形相似,但不利于个体区分。再有,脸部表情、角度、光线、环境、穿戴、年龄的因素,导致人脸的视觉图像也相差很大,这些外部客观因素也对人脸识别有较多影响。

除了客观因素外,人脸识别在采集、匹配、识别角度,可能遭遇仿冒、伪造、劫持、阻塞、替换风险,以骗过或绕过人脸识别系统,完成人脸图像的识别匹配。

人脸图像采集的多个方式

人脸图像采集有主动、强制、窃取、盗用、诱导等多个采集方式。

主动采集:App提供密码、手势、人脸不同的登录、确认、支付等验证方式,用户可以选择全部或部分开通。

强制采集:去售楼处看房人脸信息被“无感”抓拍、出入居住的小区被要求强制“刷脸”、高校门禁使用了人脸识别系统进出、动物园公园刷脸进入等都是强制采集。

诱导采集:路边推广、网上各类小礼品,诱导用户开通人脸识别、诱导用户提交人脸图像。

盗用收集:美国面部识别公司Clearview AI未经网站或被收集照片本人同意的情况下,从社交网络和其他在线资源获取超过100亿张图像,以建立其人脸数据库。

非法窃取:非法App或被篡改的山寨App,窃取手机用户相册中的人脸照片。

保障人脸识别应用安全

在享受科技带来便利的同时,人脸识别也面临被滥用的焦虑和困扰。为了保障人脸应用安全,2021年7月,最高法院发布《关于审理使用人脸识别技术处理个人信息相关民事案件适用法律若干问题的规定》,对人脸信息提供司法保护。解释明确规定,在宾馆、商场、车站、机场、体育场馆、娱乐场所等经营场所、公共场所违反法律、行政法规的规定,使用人脸识别技术进行人脸验证、辨识或者分析,应当认定属于侵害自然人人格权益的行为。

《规定》明确, 有下列情形之一,信息处理者主张其不承担民事责任的,人民法院依法予以支持:(一)为应对突发公共卫生事件,或者紧急情况下为保护自然人的生命健康和财产安全所必需而处理人脸信息的;(二)为维护公共安全,依据国家有关规定在公共场所使用人脸识别技术的;(三)为公共利益实施新闻报道、舆论监督等行为在合理的范围内处理人脸信息的;(四)在自然人或者其监护人同意的范围内合理处理人脸信息的;(五)符合法律、行政法规规定的其他情形。

为了规范人脸应用健康发展,机构逐步牵头制订应用标准。2021年4月7日,中国信息通信研究院云计算与大数据研究所倡议发起成立“可信人脸应用守护计划”,旨在通过标准制定、测试评估、行业自律等手段,增进行业和社会共识,促进产业健康发展,为人脸识别技术和应用“正名”,促进产业健康发展。顶象等多家公司入选第二批“可信人脸应用守护计划”成员单位,将与各界通力合作,积极探索人脸应用治理与发展的可信指引,助力人脸识别应用安全发展,共建可信的人脸应用生态。


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