莫宏偉
手機解鎖、超市支付、銀行取款……都只需要輕輕一掃。人臉識別給我們的生活帶來了前所未有的便利,也帶來了隱私泄露的風險,于是,人臉活體檢測應運而生。科研人員正致力于把它變為一面堅盾,以阻擋隨磅礴信息流而來的危機。人臉活體檢測是如何精準識人的?又是如何防范各種“假臉”攻擊的呢?

與想象的不同,較早出現的人臉活體檢測方式是動態檢測,它需要用戶根據系統提示做出眨眼、張嘴等動作,而算法會根據相鄰幀之間的畫面變化,判斷采集到的是否真人面部圖像。而靜態檢測則不需要用戶配合,系統可以直接用算法判斷真偽,這種方式速度快,更適合時間較為緊張的場合。
人臉識別最大的隱患就是攻擊者可以使用各種“假臉”蒙騙系統。近年來,攻擊者已經不再停留于簡單的照片,隨著技術的革新,他們能將照片合成帶有眨眼、張嘴等動作的視頻,看起來惟妙惟肖。“魔高一尺,道高一丈”,我們需要更強大的檢測算法來抵御這些攻擊。
目前,可以將人臉活體檢測技術分為三大類:
一是基于紅、綠、藍顏色系統圖像的單目活體檢測技術。這種技術使用普通的單目攝像頭,用算法分析面部紋理、形變、反射率等信息,能在一定程度上防范“假臉”。
二是基于紅外光的雙目活體檢測技術。在顏色系統圖像算法的基礎上,該技術又增加了紅外攝像頭,它可以捕捉人體輻射出的紅外線,平面上的人臉出現在紅外攝像頭前時,畫面里只有一片“白花花”,因此該技術十分擅長抵御“假臉”攻擊。
三是基于三維攝像的活體檢測技術。該技術使用特殊的三維深度攝像頭,可以獲取人臉的三維結構信息,算法對這些數據進行分析,能夠輕易識別出照片、屏幕等二維媒介的特征。這種技術的防御能力最強,但它的硬件成本也最高。
3種人臉活體檢測技術各有優劣,為了發揮它們的長處,當前的主流做法是將顏色系統圖像與三維深度攝像頭結合,共同完成人臉活體檢測。這種融合了多種檢測模式的設計可以大大提高算法的防攻擊能力,其準確率可達99.99%以上。

?三維深度攝像頭獲取不同的人臉三維結構信息
研究人員正在開發更優異的人臉活體檢測算法,它們能對光線變化等復雜畫面做出準確判斷。未來,人臉活體檢測技術必將成為人臉識別系統的標配功能,它將進一步推廣人臉識別在金融支付、公共服務等關鍵安全領域的應用,讓普通人能夠更安心地享受科技帶來的巨大便利。
(責任編輯 / 牛一名? 美術編輯 /周游)
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