四川在線記者 鄧翔灃
疫情期間，佩戴口罩，成為人們外出的必備“裝備”，但是佩戴口罩也給日常生活帶來了諸多不便。尤其在復工復產後，戴著口罩無法通過門禁閘機、手動登記出入信息效率低等問題更是讓人煩惱。
近日，由四川一家公司參與共同研發的一套“黑科技”——“防疫精準管控”系統搭載“新三維人臉識別技術”，讓戴著口罩也能“刷臉”成為現實。這項技術如何保證識別準確率?現有成果還有怎樣的應用空間?
關鍵詞 1
新三維人臉識別技術是在二維人臉識別和基於低精度三維測量識別技術基礎上發展而來
當下，人臉識別已經不再是新鮮事。在高鐵站，乘客可通過人臉識別確認身份後入站乘車。手動的上班簽到也逐漸被“刷臉”打卡取代。
據瞭解，目前的人臉識別技術，分為二維人臉識別技術和三維人臉識別技術。“現在市面上大多使用的是二維人臉識別技術，精度相對較低。”四川川大智勝軟件股份有限公司總經理張自力表示，二維人臉識別技術受外界環境的影響極大，防偽能力很弱，因此在對安全性要求較高的領域，二維人臉識別技術無法扛起安全責任的大旗。
“化妝、遮擋面部、戴頭套，在高精度三維人臉識別技術面前都是小伎倆。”張自力表示，隨著市場對人臉識別準確度的要求增高，三維人臉識別技術應運而生。
“與我們常見的二維人臉識別技術相比，三維人臉識別技術在測量深度精度方面有較大區別。”張自力告訴記者，二維人臉識別技術是基於人臉平面圖像，“就好比一張臉部的照片。但實際上，我們的臉是凹凸不平的。”張自力舉例說，例如，西方人的鼻樑普遍比東方人高，張某的眼睛凹陷程度比李某深一些。“三維人臉識別技術便是把這些臉部特徵納入了測量。”
三維人臉識別技術在測量深度精度上也有高低之分。據介紹，新三維人臉識別是在二維人臉識別和基於低精度三維測量識別技術基礎上發展而來，是為了解決二者的瓶頸難題和重大缺陷而開發的。
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點雲數：提高測量深度精度，保證在未被口罩遮擋部分採集足夠多的點雲數
當戴上口罩後，人面部僅剩下鼻子的山根、眼睛和眉毛，光憑人眼難以辨認。那麼，新三維人臉識別技術為何能識別戴著口罩的人臉呢?“首先，這和該技術的測量深度精度有關。”據介紹，一般的三維人臉識別技術的測量深度精度為1至3毫米，新技術可達到小於等於0.2毫米。
在新三維人臉識別技術“眼”中，人的面部比想象中更復雜。例如，在新三維人臉識別系統看來，人臉上的痣是有高低大小之分的。“如何在未被口罩遮蓋部分採集到足夠多的點雲數，是實現戴著口罩進行人臉識別的難點。”張自力說。
點雲數，又可以稱為特徵信息。“例如，眉毛形狀、痣的大小，嘴唇厚薄程度等。”張自力說，新三維人臉識別技術的測量深度精度高，所以能捕捉的點雲數也多。“點雲數越多，捕捉到的面部特徵信息就越多，就有更多的細節信息，精度也就越高，就更有利於識別人臉。”
“我們所熟知的iPhoneX在人的全臉捕捉的點雲數為3萬個，新三維人臉識別技術則是5萬到8萬個。”張自力說，以iPhoneX為例，當口罩遮擋住面部的下半部分時，便會損失一大部分信息特徵，系統難以憑藉剩下的面部細節信息拼湊出人臉。然而由於新三維人臉識別技術能在全臉捕捉的點雲數基數大，哪怕口罩遮住大部分信息特徵，該技術仍能憑藉剩下的點雲數成功識別人臉。
關鍵詞 3
三維人臉建模：通過算法優化，建立最大逼近真實人臉的三維人臉模型
“溫度正常，可以通行。”記者在該公司看到，工作人員站在門禁系統前，不用摘口罩，短短2秒，機器完成了人臉識別，並在後臺完成出入登記。
“就初步檢測結果來看，每千人戴口罩的識別準確率為98%。”張自力表示，能達到如此高的準確率與該技術精準的三維人臉建模分不開。
“人臉識別一般分為兩個步驟，一是人臉檢測，二是人臉配對。”張自力告訴記者，識別的流程是，人臉機先從視頻圖像中找出人臉，並對其中的“關鍵點”進行標定，獲得人臉上五官的形狀和位置信息，例如兩個眼睛之間的距離或鼻尖嘴角連線在水平方向上的角度等，隨後進行三維人臉建模，得到三維人臉重建模型，最後與人員數據庫已有的數據進行比對後，識別出對應的人。
“只有三維人臉模型最大限度逼近真實人臉時，識別準確率才能更高。”張自力表示，這其中的關鍵點就是算法。原來，機器並不擅長於識別人像，例如，一位中年男子在機器的眼中只是一串0和1組成的數字，它並不能理解這個圖像的含義。若想讓機器學會認識圖像，就需要程序員為它編寫程序算法。
在算法層面，針對基於人臉全臉特徵及局部特徵相結合的辦法，可優化現有人臉識別算法模型。“我們通過人臉的紋理信息以及深度信息，專門針對從鼻尖到額頭部分的人臉進行了數據訓練，從而實現算法優化。”張自力說。
哪怕是一個側臉 也能“認”出來(小)
疫情暴發前，“防疫精準管控”系統搭載“新三維人臉識別技術”系統已在醫院、工地有所使用。依靠該系統，四川大學華西第二醫院的醫生在無需摘下口罩或掏出工牌、門禁卡的情況下，便可進出手術室。“這樣一來，既節約了時間也更加衛生。”張自力說。
隨著國內疫情好轉，各地正有序開展復工復學。而在機場、學校等人流量大的地方，手動登記出入信息、一對一檢測體溫非常耗時且容易出錯。張自力表示，該系統可實現企業、單位、學校的智能化管理，完成快速登記出入信息、人員行動軌跡追溯、分時段就餐等工作。
在公共安全方面，該系統也可發揮大作用。如在安防領域，許多罪犯常常會通過戴帽子、遮擋面部等方式躲避“天眼”等監控系統，新三維人臉識別技術便可以幫助警方更好地破案。“哪怕是一個側臉，新三維人臉識別技術也能讓罪犯無處遁形。”
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