我國(guó)首部AI全流程微短劇開(kāi)播，你了解由AI完成的人臉識(shí)別嗎？

我國(guó)首部AI全流程微短劇《中國(guó)神話(huà)》3月22日上線(xiàn)，該劇從一個(gè)個(gè)經(jīng)典神話(huà)故事起筆，展現(xiàn)民族精神的時(shí)代回響，其美術(shù)、分鏡、視頻、配音、配樂(lè)全部由AI完成。

《中國(guó)神話(huà)》作為AI技術(shù)影視化應(yīng)用的先鋒實(shí)踐，引領(lǐng)了影視創(chuàng)作的新潮流。同時(shí)，人工智能（Artificial Intelligence）驅(qū)動(dòng)的人臉識(shí)別技術(shù)也在生活中愈發(fā)普及，廣泛應(yīng)用于安防、交通、金融等領(lǐng)域。那么，你知道人臉識(shí)別究竟是什么嗎？它又是如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別的呢？

什么是人臉識(shí)別

說(shuō)到人臉識(shí)別，大部分的人第一反應(yīng)是“刷臉”，我們先來(lái)看一下人臉識(shí)別的定義。簡(jiǎn)單地說(shuō)，人臉識(shí)別，是對(duì)人臉特征進(jìn)行分析計(jì)算，并進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)，是用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的照片或視頻，對(duì)其中的人臉進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤，進(jìn)而達(dá)到識(shí)別、辨認(rèn)人臉的目的。人臉識(shí)別通常也叫作人像識(shí)別、面部識(shí)別等。

其實(shí)，人臉識(shí)別也是人工智能在生活中的一個(gè)應(yīng)用，就是讓人工智能去判斷圖片和視頻中人的身份是什么。

別看這兩年人臉識(shí)別因?yàn)樵谥悄苁謾C(jī)上的使用而大熱，其實(shí)這項(xiàng)技術(shù)最早的研究還要追溯到20世紀(jì)50年代。那時(shí)候已經(jīng)有科學(xué)家在研究人臉輪廓的提取方法，但受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，這項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)研究一度停滯。直到20世紀(jì)80年代，人臉識(shí)別的技術(shù)才有了新的突破，神經(jīng)生理學(xué)、腦神經(jīng)學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等相關(guān)知識(shí)被引入，人臉識(shí)別進(jìn)入了新的發(fā)展階段。

所以，當(dāng)前階段的人臉識(shí)別不是單一的技術(shù)，而是融合了神經(jīng)生理學(xué)、腦神經(jīng)學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等多種學(xué)科的技術(shù)。

在了解什么是人臉識(shí)別之后，下面我們來(lái)看看它是怎么實(shí)現(xiàn)的。其實(shí)，我們?nèi)祟?lèi)無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行著人臉識(shí)別，我們每天都會(huì)在生活中遇到很多人，會(huì)跟遇到的熟人打招呼，會(huì)忽略其他的陌生人。然而，這項(xiàng)對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)來(lái)說(shuō)非常簡(jiǎn)單的任務(wù)，對(duì)機(jī)器來(lái)說(shuō)卻不那么容易實(shí)現(xiàn)。

對(duì)計(jì)算機(jī)來(lái)講，一幅圖像，無(wú)論是靜態(tài)的圖片，還是動(dòng)態(tài)視頻中的一幀，都是一個(gè)由眾多像素點(diǎn)組成的矩陣，每個(gè)像素點(diǎn)都是一組數(shù)據(jù)。機(jī)器不僅要在這些數(shù)據(jù)中，找出哪一部分?jǐn)?shù)據(jù)代表了人臉，還要區(qū)分這個(gè)人臉屬于誰(shuí)。

人工智能完成人臉識(shí)別的工作，要經(jīng)過(guò)幾個(gè)步驟。

1.把人臉從圖中找出來(lái)

首先，計(jì)算機(jī)需要在圖片或視頻中找到人臉的位置，這部分工作一般叫作“人臉檢測(cè)”。完成這部分工作相對(duì)容易，計(jì)算機(jī)只需要判斷目標(biāo)圖像是或者不是人臉即可。當(dāng)前大部分照相機(jī)和手機(jī)攝像頭都有人臉檢測(cè)功能，可以自動(dòng)獲得人臉位置，從而對(duì)圖片作一些自動(dòng)調(diào)焦和優(yōu)化。

當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)現(xiàn)有人臉出現(xiàn)在圖片中時(shí)，不管這個(gè)臉是誰(shuí)，都會(huì)標(biāo)記出人臉的坐標(biāo)信息，或者將人臉切割出來(lái)。由于不能事先確定人臉的大小和位置，所以計(jì)算機(jī)需要對(duì)全圖進(jìn)行掃描，逐個(gè)判斷所截取的圖像是不是人臉。而每次掃描，移動(dòng)的距離可能只是幾個(gè)像素。也就是說(shuō)，僅僅把人臉從畫(huà)面上找出來(lái)，計(jì)算機(jī)就需要做成千上萬(wàn)次這是不是人臉的判斷。

2.確定人臉的身份

把人臉從圖像上找出來(lái)以后，下一步就是要確定人臉的身份了。這是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，計(jì)算機(jī)先將不同角度的人臉圖像對(duì)齊成同一種標(biāo)準(zhǔn)形狀，然后提取人臉的特征，最后才是進(jìn)行人臉匹配，從數(shù)據(jù)庫(kù)中找出與人臉相匹配的身份信息。

每當(dāng)我們使用手機(jī)的“刷臉支付”功能時(shí)，計(jì)算機(jī)就會(huì)對(duì)當(dāng)前人臉和庫(kù)存人臉進(jìn)行一次比對(duì)，這是一種“一對(duì)一”的身份驗(yàn)證。它還可以作為一種輔助手段來(lái)使用，從而提高身份驗(yàn)證的可靠性。這種應(yīng)用目前已經(jīng)大量使用，比如敏感設(shè)施的準(zhǔn)入、互聯(lián)網(wǎng)金融領(lǐng)域的遠(yuǎn)程開(kāi)戶(hù)及大額提取的身份驗(yàn)證等。

如果要求計(jì)算機(jī)只憑借人臉就識(shí)別出一個(gè)人的身份，這是一種“一對(duì)多”的人臉查找，其目標(biāo)人臉庫(kù)是一個(gè)由N個(gè)人臉組成的“熟人庫(kù)”。隨著N的增大，準(zhǔn)確識(shí)別的難度也會(huì)增大，一次識(shí)別所需要的計(jì)算時(shí)間也會(huì)增加。

人臉識(shí)別的特點(diǎn)

與生活中比較常見(jiàn)的指紋識(shí)別、聲紋識(shí)別，以及虹膜識(shí)別等生物識(shí)別技術(shù)相比，人臉識(shí)別有3個(gè)主要特點(diǎn)：

1.非強(qiáng)制性

在識(shí)別的過(guò)程中不需要被識(shí)別對(duì)象的配合，只要能拍攝到人臉就可以進(jìn)行識(shí)別，例如在安防領(lǐng)域，人們?cè)诓恢赖那闆r下就被獲取了人臉圖像。

2.非接觸性

不需要被識(shí)別對(duì)象跟設(shè)備進(jìn)行接觸就能獲取人臉圖像，因此可以避免某些疾病的傳染，比指紋識(shí)別更加安全。

3.并行處理

當(dāng)同一幅圖像中有多個(gè)人臉時(shí)，計(jì)算機(jī)可以一起處理，不像指紋識(shí)別和虹膜識(shí)別那樣需要一個(gè)一個(gè)來(lái)。在車(chē)站等人流量大的地方，人臉識(shí)別使用起來(lái)更方便。

正是由于人臉識(shí)別技術(shù)具有這些特點(diǎn)，所以它在很多國(guó)家的金融、電子商務(wù)、安全防務(wù)、娛樂(lè)等領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。日常生活中，人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用也比比皆是。例如，通過(guò)刷臉來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)支付，在門(mén)禁考勤系統(tǒng)中運(yùn)用人臉識(shí)別等。