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                    第36期:“魔鏡”靠什么辨識每一張臉

                    第36期:“魔鏡”靠什么辨識每一張臉 0:00/0:00
                    最新發布時間: 2021-09-08   瀏覽數:
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                      本專欄面向科普工作者和社會公眾常年征稿(點擊“投稿說明”查看詳情),征稿郵箱:zhaozheng@cstm.org.cn。

                      “白雪公主”的童話故事可謂家喻戶曉。故事書、動畫片、電影、歌舞劇等各種形式的文藝作品都曾將這一經典童話故事展現在大眾面前。故事中嫉妒心極強的王后,每天都要做的事情,就是詢問她的“魔鏡”:“誰是世界上最美麗的女人”?!澳хR”幾十年如一日的回答讓她的虛榮心得到了極大的滿足,也成為她唯一想要聽到的答案。隨著白雪公主一天天長大,王后的極度自信終于被打破,“魔鏡”竟然說出了一個不一樣的答案:“白雪公主是世界上最美麗的女人”,由此展開了后面的曲折故事。

                      童話故事中的神奇和溫馨也不全是杜撰,隨著科技的發展,想要擁有給人臉審美打分判斷的“魔鏡”也不再是天方夜譚。而我們是不是會產生這樣的疑問:現代技術中的“魔鏡”到底是如何判斷誰才是“世界上最美麗的人”呢?

                      為了給出正確答案,“魔鏡”需要提前完成如下工作:1.當一個人站在“魔鏡”面前時,攝像頭會自動提取面部特征,如臉型、五官位置等;“魔鏡”還需要知道什么是當下審美中“美麗”的標準,也就是通過哪些面部特征才能判斷出美麗與否,如鼻梁高低、眼睛大小等;最重要的是,“魔鏡”需要具有自主學習與思考判斷的能力。這些就涉及到了近年的科技熱點——人臉識別技術,它是基于人的面部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。不同于童話故事中的天方夜譚,現實生活中的人臉識別技術已經得到了長足發展,也是人工智能的具體應用之一。

                      那么,搭載了人臉識別技術的真實“魔鏡”是怎樣學習的?都能學到什么?能從學習中自動總結出什么知識和歸納出什么特征?又是如何利用這些知識與特征去判斷“誰是世界上最美麗的人”呢?

                      人有眉、眼、鼻、口、耳五官,而每個人的嘴型、眼睛和虹膜的樣式、耳朵的輪廓等均不盡相同,五官在面部的布局以及頭部形狀也各不相同?!澳хR”必須通過人臉圖像的采集與預處理、人臉檢測、人臉特征提取和人臉識別這五個步驟才能夠給出正確的答案。這些分析處理過程需要依靠計算機視覺和機器學習技術來處理,并得出最終結果。

                    魔鏡;人臉識別

                    嘴型、眼中的虹膜樣式、耳的特征和不同的人臉

                      計算機視覺和機器學習技術可以讓計算機通過不斷地觀察圖像來記憶各種事物。我們知道,人類即使面對模糊的甚至有一部分被遮擋的照片,也能夠迅速判斷出被遮擋的物體是什么。這是我們能夠從過去的經驗和現況中獲取知識的能力,把這種能力賦予計算機就是機器的學習能力。而深度學習則是一種更先進的人工智能技術,它能夠進一步將大腦的判斷能力附著在計算機上。通過深度學習,計算機既可以進行識別,更可以進行預測。例如,我們把自己不同年齡段的照片輸入到計算機,它就能夠根據一些智能算法“預測”出你今后某時的外貌變化。

                      隨著該技術的不斷成熟,人臉識別技術在公共安全、信息安全、政府職能等領域上的應用越來越廣泛,而且具有非侵擾、便捷、友好、非接觸和可擴展性。人臉識別技術與人工智能算法、3D建模與識別技術、大數據信息的結合,也將是未來發展的趨勢。

                      當然,隨著人臉識別技術的發展和應用領域的更大拓展,隨之帶來的信息與個人隱私泄露也引發越來越多的社會問題。歷史的車輪不停轉動,層出不窮的新技術、新成果的應用勢必是一把雙刃劍,我們在享受科技發展的紅利同時,更需要通過完善立法并嚴格執法來進行保護,才能真正造福人類。

                    (作者:戴鳳智 天津科技大學電子信息與自動化學院機器人工程專業學科負責人)

                    (專欄編輯:李競萌 趙錚

                    魔鏡;人臉識別

                    (本文轉載自:《科普時報》2021-02-05(第2版)“媒眼看世界”欄目)


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