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【媒眼看世界】第36期:“魔镜”靠什么辨识每一张脸

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中国数字科技馆 2021-02-22 18:24
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“白雪公主”的童话故事可谓家喻户晓。故事书、动画片、电影、歌舞剧等各种形式的文艺作品都曾将这一经典童话故事展现在大众面前。故事中嫉妒心极强的王后,每天都要做的事情,就是询问她的“魔镜”:“谁是世界上最美丽的女人”。“魔镜”几十年如一日的回答让她的虚荣心得到了极大的满足,也成为她唯一想要听到的答案。随着白雪公主一天天长大,王后的极度自信终于被打破,“魔镜”竟然说出了一个不一样的答案:“白雪公主是世界上最美丽的女人”,由此展开了后面的曲折故事。

童话故事中的神奇和温馨也不全是杜撰,随着科技的发展,想要拥有给人脸审美打分判断的“魔镜”也不再是天方夜谭。而我们是不是会产生这样的疑问:现代技术中的“魔镜”到底是如何判断谁才是“世界上最美丽的人”呢?

为了给出正确答案,“魔镜”需要提前完成如下工作:1.当一个人站在“魔镜”面前时,摄像头会自动提取面部特征,如脸型、五官位置等;“魔镜”还需要知道什么是当下审美中“美丽”的标准,也就是通过哪些面部特征才能判断出美丽与否,如鼻梁高低、眼睛大小等;最重要的是,“魔镜”需要具有自主学习与思考判断的能力。这些就涉及到了近年的科技热点——人脸识别技术,它是基于人的面部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。不同于童话故事中的天方夜谭,现实生活中的人脸识别技术已经得到了长足发展,也是人工智能的具体应用之一。

那么,搭载了人脸识别技术的真实“魔镜”是怎样学习的?都能学到什么?能从学习中自动总结出什么知识和归纳出什么特征?又是如何利用这些知识与特征去判断“谁是世界上最美丽的人”呢?

人有眉、眼、鼻、口、耳五官,而每个人的嘴型、眼睛和虹膜的样式、耳朵的轮廓等均不尽相同,五官在面部的布局以及头部形状也各不相同。“魔镜”必须通过人脸图像的采集与预处理、人脸检测、人脸特征提取和人脸识别这五个步骤才能够给出正确的答案。这些分析处理过程需要依靠计算机视觉和机器学习技术来处理,并得出最终结果。

(嘴型、眼中的虹膜样式、耳的特征和不同的人脸)

计算机视觉和机器学习技术可以让计算机通过不断地观察图像来记忆各种事物。我们知道,人类即使面对模糊的甚至有一部分被遮挡的照片,也能够迅速判断出被遮挡的物体是什么。这是我们能够从过去的经验和现况中获取知识的能力,把这种能力赋予计算机就是机器的学习能力。而深度学习则是一种更先进的人工智能技术,它能够进一步将大脑的判断能力附着在计算机上。通过深度学习,计算机既可以进行识别,更可以进行预测。例如,我们把自己不同年龄段的照片输入到计算机,它就能够根据一些智能算法“预测”出你今后某时的外貌变化。

随着该技术的不断成熟,人脸识别技术在公共安全、信息安全、政府职能等领域上的应用越来越广泛,而且具有非侵扰、便捷、友好、非接触和可扩展性。人脸识别技术与人工智能算法、3D建模与识别技术、大数据信息的结合,也将是未来发展的趋势。

当然,随着人脸识别技术的发展和应用领域的更大拓展,随之带来的信息与个人隐私泄露也引发越来越多的社会问题。历史的车轮不停转动,层出不穷的新技术、新成果的应用势必是一把双刃剑,我们在享受科技发展的红利同时,更需要通过完善立法并严格执法来进行保护,才能真正造福人类。

(作者:戴凤智 天津科技大学电子信息与自动化学院机器人工程专业学科负责人)

(专栏编辑:李竞萌 赵铮)

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