面部识别技术：

你需要知道的一切

如果你曾经用面部扫描解锁手机，或者在经过机场安检时拍过面部照片，你就已经接触过面部识别技术。面部识别技术正在迅速提升其复杂度和普及度。继续阅读以了解面部识别的工作原理，以及专门的隐私软件如何帮助保护你的身份。

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文章作者：Samuel Kellett
发布日期：2021年1月20日
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什么是面部识别？

面部识别（或称面容识别）技术是一种用来映射、识别或验证一个人面部结构的技术。通过面部识别技术，可以创建一个独特的数字代码，叫做面部特征码 。这些面部特征码存储在面部识别数据库中。如果你将一张照片输入该数据库，它会找到存储的与之匹配的面部特征码。

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面部识别是如何工作的？

随着面部识别技术的发展，出现了多种方法来映射面部并存储面部数据，并各自具有不同精度和效率。这里，我们将探讨面部识别的工作原理，以及生成的数据是如何存储的，通常谁能访问这些数据。

面部识别主要有三种方法：

• 传统面部识别： 从照片中识别一个人。
• 3D面部识别： 使用3D扫描仪实时捕捉个人的面貌。
• 生物特征面部识别： 分析独特的面部轮廓、特征和测量，以确定某人的身份。

传统面部识别

我们可以将传统的面部识别分为两个主要类别：整体分析和特征分析。

• 整体面部识别 分析整个面部，以找到与目标相匹配的特征。
• 特征面部识别 将相关的识别数据从面部分离出来，然后将其应用于与潜在匹配进行比较的模板。

为了识别目标，传统面部识别系统通常经过以下步骤。

第一步：检测

面部识别软件在图像中检测到你的面孔——想想你在Facebook照片中标记自己的时候弹出的那些小方框，或者是当你对准手机摄像头拍照时出现的方框。

第二步：分析

面部识别算法用于识别你独特的面部生物特征和特征，例如鼻子与嘴巴之间的间距、眉毛的大小、额头的宽度以及许多其他属性。

这些独特特征称为标志点 ，平均每个人脸大约包含80个这样的点。这些模拟信息被转换为数字代码，以形成你的面部特征码 。

第三步：识别

面部识别软件现在可以将你的面部特征码与数据库中的其他特征码进行比较，以寻找匹配。

面部识别软件将你的面部特征码与数据库中的其他特征进行匹配。

3D面部识别

3D面部识别方法涉及使用传感器更精确地捕捉面部的形状。

与传统的面部识别方法不同，3D面部识别的准确性不会受到照明的影响，甚至可以在黑暗中完成扫描。另一个优势是3D面部识别可以从多个角度识别目标 ，而不仅仅是正面视图。

iPhone X（及更新版本）配备了人脸识别技术，依赖于3D面部识别技术来识别其主人的身份。

3D面部识别过程的主要步骤有六个。

第一步：检测

你的面部可以通过面部识别相机 直接捕捉为3D图像（例如，当你使用手机进行人脸扫描时），或者通过扫描2D照片捕获。

第二步：对齐

面部识别软件现在确定你的面部的位置和角度 ，以及它的大小。只要你的面部朝向相机的角度在90度之内，3D面部识别软件就可以识别它。

第三步：测量

一旦检测到你的图像，系统会对你面部的特定形状 进行测量（精确到亚毫米）。当它拥有这个非常准确的测量值后，将创建一个模板。

第四步：表示

类似于传统面部识别的分析步骤，系统现在将根据你的面部特征创建的独特模板转换为代码 。

第五步：匹配

如你所想，匹配步骤涉及在数据库中搜索以寻找匹配 你的新转换模板。如果所搜索的数据库完全由3D图像组成，可以直接进行匹配而无需额外步骤。

如果数据库中还含有2D图像，软件会使用算法将你的3D面部图像转换为2D以找到匹配。

第六步：验证或识别

现在，具体情况决定了3D面部识别软件可以是验证或识别你。验证 是用来确认你的身份，将你的扫描与验证你身份的图像进行匹配（例如驾驶执照照片）。

该软件还可以用来识别 一个人，在这种情况下，扫描与数据库中的所有照片进行比较，以寻找可能的匹配。

生物特征面部识别

皮肤和面部生物特征识别是面部识别领域一个新的发展方向，可以显著提高面部识别技术的准确性。皮肤质地分析关注一个人皮肤的部分，利用算法精准测量线条、纹理和毛孔的微小变化。

生物特征面部识别分析的准确性如此之高，能够。

面部识别数据如何存储 - 以及存在哪里？

面部识别数据很可能就在你手中或口袋里。许多智能手机包括生物特征登录选项，包括指纹和面部特征码。这些数据存储在设备本身中，因此你的生物特征可以在不将数据发送给外部来源的情况下得到验证。

但尽管Apple和Samsung不一定将你的面部特征码存储在巨大的数据库中，外面可能仍然有相当多的数据。

许多执法机构都有一个面部识别数据库。在美国，FBI保留着一个不断增长的数据库，可以。中国最近已，那些希望获得移动数据计划的人都需要扫描人脸。同时，该国也有一个面部识别数据库，用于识别或验证约。

还有一些公共面部识别数据库可以免费访问，但与私人或官方数据库相比，图像总量有限。

关于面部识别数据库的一个令人担忧的发展是数据经纪公司 如，声称其数据库中包含三十亿张照片，这些照片来自社交媒体、就业记录和新闻网站。

不仅收集图像。几乎所有的在线行为——从你观看的内容到购买的商品，再到访问的网站——都通过广告商利用cookies进行跟踪。这些信息通常与数据结合，这是一种更深入的在线跟踪形式，通过隐藏脚本识别你浏览器和计算机的独特属性。

浏览器指纹涉及使用你的浏览器设置、默认语言和时区、已安装的浏览器扩展、操作系统、显卡以及许多其他属性，开发一个高度准确的用户识别档案。

你可以通过使用，这是一种融合了反指纹技术的浏览器，来干扰和防止这种类型的数据收集。Avast安全浏览器 是专门设计来防止侵入式网络跟踪，混淆浏览器指纹脚本，屏蔽广告。想要获得真正隐私的上网体验，今天就试试我们的免费安全浏览器。

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面部识别技术的准确性如何？

面部识别技术在过去几年中取得了显著的准确性提升。在2014年，表现最好的算法的错误率为4.1%；到2020年，最佳算法报告的错误率仅为。但该技术仍然存在重大（且非常显著）的缺陷，尤其与种族和性别相关。

面部识别非常准确地识别白人男性，但对女性或有色人种的识别效果较差。

随着这一技术的迅速普及，我们应该问自己：面部识别究竟有多准确？如果被分析的图像非常清晰，受试者可以被识别的准确率高达99.97%。

但现实中图像很少是完美清晰的。照片往往是在不理想的条件下拍摄的（光线不足、面部轮廓尴尬等），并且容易出现虚假匹配。

与准确性相关的两个主要问题是种族和性别。事实上，有研究发现，当面部识别算法尝试匹配肤色较深的女性时，其错误率高达34.7%！相比之下，匹配白人男性的最大错误率仅为0.8%。

面部识别的用途是什么？

随着，各个行业都在寻求这一技术的潜在应用。面部识别软件有多种用途，从执法到机场安全，再到智能手机及其它消费技术。以下是面部识别技术的部分应用示例。

手机中的面部识别摄像头

新的智能手机可以通过面部识别软件解锁。与指纹扫描选项类似，使用面部特征码使得黑客非常难以你的手机——除非有人能将你的手机拿到你的面前。在美国，法院认为利用面部识别强行解锁手机是一种违法的执法手段。

机场安全

面部识别技术在全球的机场得到了应用。通过面部识别检查乘客可以创造更快、更顺畅的机场安检程序，尽管这存在隐私方面的担忧。

执法机构

如前所述，面部识别在执法工作中的应用日益流行。执法机构使用多种数据库来识别和验证关注人员。

识别疾病

国家人类基因组研究院成功利用面部识别技术诊断一种被称为DiGeorge综合症的疾病，使早期识别该病的机会增加。在他们的小规模研究中，该算法能够以诊断此疾病。

寻找宠物

是一个专注于动物的面部识别应用程序。宠物主人可以注册并上传他们宠物的照片。如果宠物丢失，该公司可以利用面部识别技术在当地动物收容所查找匹配。

面部识别技术的历史

让我们来看一下面部识别技术的简历清单。

3993 BC

面部识别迈出了初步步伐，闪亮的黑曜石被打磨成最初的镜子。

好吧好吧，有点快进了……

1962–1964

领导一支团队来确定计算机是否能够识别人脸。他教计算机识别面部特征，并测量这些特征并与其他人脸进行比较。这个实验没有成功，但这个想法充满潜力，激发了对面部识别软件的更大兴趣。

1970年代

Bledsoe的工作得到了的进一步发展，他们为计算机使用开发了21个特定面部标记。不幸的是，像Bledsoe之前的工作，他们受到当时技术的限制，需要进行大量的手动计算。

1988–1991

_特征脸！_抱歉，这只是我喜欢叫的一个有趣词。在1988年，Surovich和Kirby提出了“特征脸”的概念，基本上是通过研究多个其他人脸来构建的标准化人脸。这是首次整体方法（整体面貌）的面部识别。

在1991年，Turk和Pentland扩展了这一工作，发现了一种检测图像中人脸的方法。虽然这些实验也受到当时可用技术的限制，但显示出成功。如今，特征脸仍然被认为是一部分面部识别方法中的基准比较。

1990年代–2000年代

在上个世纪之交，面部识别技术取得了几项进展。1993年，国防高级研究计划局（DARPA）和国家标准与技术研究所（NIST）启动了FERET计划，旨在建立一个面部识别数据库。

随后，在2000年代初，国家标准与技术研究所推出了一系列名为的评估。对面部识别数据库的独立评估至今仍在使用。

2010年

事情真正开始加速发展。，自动标记用户（自己或他人）上传的照片。

2017年

Apple宣布iPhone X将包含Face ID，这是他们自己的面部识别软件，允许用户仅通过看手机来解锁。2017年还见证了ClearviewAI的出现，其数据库中爬取自互联网的照片超过三十亿张，前面已提到过。

相关隐私担忧

面部识别技术确实可以实现一些令人瞩目的成果，但人们也担心其可能被滥用或导致错误匹配。幸运的是，有一些方法可以保护你的数据。

面部识别和监控技术的危险

在COVID-19疫情期间，面部识别技术被用于确定员工是否遵守。这项技术在欧洲和美国的酒店和餐馆中被秘密使用，引发了批评者的隐私担忧。

在中国，监控技术如面部识别被用于。中国政府还在向全球各国的威权政府出售其监控工具，包括委内瑞拉和津巴布韦。

各国政府可能利用面部识别技术来监视公民。

IBM表示将不再开发或提供面部识别技术。谷歌在未能制定防止滥用政策的情况下，也不会提供面部识别技术。甚至因担忧准确性和种族偏见，对警方使用其面部识别软件实施了一年的禁令。

如何保护自己？

如果面部扫描让你感到不安，有几个简单的步骤可以减少被加入数据库的机会。

• 选择在Facebook上关闭面部识别。 你可以，使Facebook的人脸识别软件不再识别你。当你选择这个选项时，Facebook也会删除他们为你保存的面部模板。
• 不要把自己变成外星人或狗。 虽然他们的面部滤镜技术没有达到面部识别算法的那种程度，但这样的应用程序如果想的话，可能会对其数百万的面部扫描做一些可疑的事。去年因为一个让用户变老的滤镜而引起人们的关注。令人担忧的是，他们的使用条款赋予了公司使用上传照片的权利。
• 使用虚拟私人网络（加速器）保持在线匿名。加密你在线活动周围的数据并，这有助于保护你的身份免受恶意行为的攻击，甚至对你的互联网服务提供商（ISP）也一样。通过这样做，你可以并限制与图像相关联的信息量 。

但是，即使使用，在网上添加自己的图像时仍需保持警惕。正如人们常说的，“互联网是永恒的”。

使用Avast BreachGuard保护你的在线数据

数据经纪人、公司和其他人正在收集关于每个人在线的信息，包括你。他们将这些数据出售给市场营销者、广告商和其他对使用聚合或个性化见解的参与者。更糟的是，数据经纪人的数据库可能会被泄露，数据可能被出售到。

通过联系已知数据经纪人，要求他们从其注册中删除你的数据，赋予你更多的控制权。同时，它监视暗网上的市场，并在你的个人信息泄露时提醒你——使你能够直面在线隐私问题。

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