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　　舉世矚目的北京第29屆奧運(yùn)會(huì)終于拉開帷幕。當(dāng)數(shù)萬觀眾擁入鳥巢觀看期待已久的開幕式時(shí)，殊不知他們已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)由高科技武裝起來的世界。進(jìn)入場館內(nèi)的第一道安檢是觀眾身份驗(yàn)證通道，除了票卡驗(yàn)證，還有一項(xiàng)更為先進(jìn)的技術(shù)，通過攝像機(jī)現(xiàn)場采集人的面部信息進(jìn)行比對，并在一秒鐘內(nèi)迅速確認(rèn)對方的身份。這就是在北京奧運(yùn)會(huì)上得到首次應(yīng)用的人臉識(shí)別技術(shù)。

　　這套人臉識(shí)別信息比對系統(tǒng)是由中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所生物識(shí)別與安全技術(shù)研究中心的科研人員歷時(shí)近一年研發(fā)而成，它開創(chuàng)性地將國際先進(jìn)的人臉識(shí)別技術(shù)引入奧運(yùn)安保，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)會(huì)開閉幕式對門票持有者進(jìn)行實(shí)名制查驗(yàn)和人員身份識(shí)別的功能，為奧運(yùn)安保大系統(tǒng)提供了決策支持依據(jù)。

　　領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目的中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員、生物識(shí)別與安全技術(shù)研究中心主任李子青博士在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，該技術(shù)不僅代表了國際領(lǐng)先水平，同時(shí)也為中國科技奧運(yùn)和平安奧運(yùn)作了很好的注腳。

　　準(zhǔn)確快速識(shí)別

　　北京奧組委對開閉幕式入場券進(jìn)行實(shí)名制管理，要求入場券持有者提交個(gè)人信息和身份照片，并利用人臉識(shí)別進(jìn)行門票實(shí)名制身份驗(yàn)證，目的在于消除潛在的安防漏洞，提高奧運(yùn)安全防范和科技反恐水平。

　　人臉識(shí)別是一種最為自然、可視化的并極具潛力的生物特征身份識(shí)別方式，符合人類自身的使用習(xí)慣，它與智能卡門票結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)自然、快速、準(zhǔn)確的身份鑒別。

　　系統(tǒng)事先對入場券持有者提交的人臉身份照片進(jìn)行掃描，提取人臉特征，并錄入信息數(shù)據(jù)庫。進(jìn)入現(xiàn)場時(shí)，攝像頭會(huì)對入場券持有者進(jìn)行人臉圖像采集，并與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而實(shí)現(xiàn)人臉身份識(shí)別。

　　該系統(tǒng)的主管單位北京市公安局要求，識(shí)別系統(tǒng)必須保證準(zhǔn)確，每次識(shí)別速度在1.5秒以內(nèi)。李子青的技術(shù)團(tuán)隊(duì)與北京數(shù)字奧森、航天長峰集團(tuán)等單位合作，研制出滿足要求的人臉識(shí)別技術(shù)，并將其與RFID(無線射頻技術(shù))有機(jī)結(jié)合，為北京奧運(yùn)會(huì)開閉幕式定制了身份識(shí)別的第一道防線。

　　該系統(tǒng)利用人臉圖像進(jìn)行人員身份驗(yàn)證，錄入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的資料圖像可以是數(shù)碼證照照片(如二代身份證照片)，或是照片掃描，或是由視頻攝像頭采集的人臉圖像。系統(tǒng)前端攝像頭與人臉的距離在1米～1.5米左右，適合1.4米～2.0米身高的人群。

　　據(jù)介紹，系統(tǒng)需要采集的面部生物特征主要集中在眼、鼻、口所構(gòu)成的三角區(qū)域，囊括了幾千個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)位，這些點(diǎn)位組成一套數(shù)學(xué)模型，通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)方式計(jì)算人臉的相似度。所以，這里的生物特征不同于一般理解的眼睛的大小、鼻子的高矮等。

　　除了奧運(yùn)會(huì)開幕式的應(yīng)用，該系統(tǒng)還被用于機(jī)場、海關(guān)、銀行等需要驗(yàn)證人員身份的場合，市場前景日益看好。

　　面向國家重大需求

　　人臉識(shí)別受很多外部環(huán)境的制約，如光照、表情、年齡、配飾等，其中光照變化是最為關(guān)鍵的因素。傳統(tǒng)的人臉識(shí)別技術(shù)在環(huán)境光照發(fā)生變化時(shí)，識(shí)別效果會(huì)急劇下降，難以滿足實(shí)際應(yīng)用需要。

　　下午時(shí)段陽光對人臉識(shí)別的干擾最大，這成為團(tuán)隊(duì)技術(shù)攻堅(jiān)的主要部分。為了有效抵抗陽光的干擾，李子青想到了雙管齊下的辦法：一方面從核心算法上進(jìn)行調(diào)整，克服陽光變化對數(shù)據(jù)采集帶來的影響;一方面對產(chǎn)品的成像結(jié)構(gòu)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。“我們技術(shù)的核心部分就是提高對光照變化的穩(wěn)定性，并且具備了傍晚陽光直射進(jìn)攝像頭時(shí)仍能有效識(shí)別的能力。”李子青說：“通過對光照的控制以及融合RFID技術(shù)，使得人臉識(shí)別能夠滿足大用戶群在室外環(huán)境下的應(yīng)用需求。”

　　雖然項(xiàng)目整體推進(jìn)順利，但也出現(xiàn)了一些問題。例如，有些用戶沒按證件照片要求提交合格照片，有側(cè)面、遮擋、模糊等問題。為此，團(tuán)隊(duì)技術(shù)人員不得不調(diào)整算法，對圖片進(jìn)行質(zhì)量評估和技術(shù)處理。

　　2008年4月，北京奧運(yùn)會(huì)人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)備樣機(jī)完成。5月28號(hào)，新設(shè)備在奧運(yùn)會(huì)舉辦前的最后一場測試賽——中國田徑公開賽上進(jìn)行測試，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

　　既然是人臉識(shí)別，大家自然很關(guān)心識(shí)別率的問題。李子青說：“當(dāng)初設(shè)計(jì)的時(shí)候并沒有明確具體指標(biāo)，但就目前的應(yīng)用來看還沒有出現(xiàn)誤識(shí)的情況。在測試賽和奧運(yùn)會(huì)開幕式上，這套系統(tǒng)還準(zhǔn)確鑒別出了幾起冒用他人票證的事件。”李子青對此頗為得意。

　　自2004年8月9日李子青從微軟中國研究院來到中科院自動(dòng)化所，到2008年8月8日人臉識(shí)別系統(tǒng)在北京奧運(yùn)會(huì)開幕式上亮相，正好4個(gè)年頭。4年間，他率領(lǐng)的生物識(shí)別與安全技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，瞄準(zhǔn)國際水平，針對國家重大需求，爭做一流的學(xué)術(shù)研究、一流的核心技術(shù)、一流的應(yīng)用系統(tǒng)，不僅學(xué)術(shù)論文屢屢獲獎(jiǎng)，且其研究成果不斷在國家重大項(xiàng)目中得到應(yīng)用。

　　人臉識(shí)別信息比對系統(tǒng)在奧運(yùn)歷史上得到首次應(yīng)用，李子青和他的團(tuán)隊(duì)完成了從研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)到實(shí)施等一系列過程的跨越。人臉識(shí)別技術(shù)在奧運(yùn)會(huì)上的成功應(yīng)用，也為該技術(shù)的迅速市場化發(fā)出了信號(hào)。