面部识别技术：
你需要知道的一切
如果你曾经使用面部扫描解锁手机，或者在通过机场安检时被拍摄面部影像，那么你已经有过与面部识别的接触。面部识别技术在其复杂性和普及性上正在迅速增长。继续阅读以了解面部识别是如何运作的，以及专门的隐私软件如何帮助保护你的身份。
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撰写者：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（或称面孔识别）技术是一种用于映射、识别或验证个人面部结构的方法。使用面部识别技术，可以创建一个独特的数字代码，称为面部印记
，这些印记被存储在面部识别数据库中。如果你将一张照片输入数据库，它将搜索并找到任何匹配的面部印记。
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面部识别是如何工作的？
随著面部识别技术的演进，出现了多种不同的方法来映射面部并存储面部数据，这些方法在准确性和效率上各有不同。在此，我们将探讨面部识别的工作原理，以及生成的数据如何存储，以及谁通常可以访问这些数据。
面部识别有三种方法：
传统面部识别： 从照片中识别个人。
3D面部识别： 使用3D扫描仪实时捕捉个人的面容。
生物识别面部识别： 分析独特的面部轮廓、特征和度量，来确定某人的身份。
传统面部识别
我们可以将传统面部识别分为两个主要类别：整体和基于特征的。
整体面部识别 分析受试者的整个面部，以寻找与目标匹配的识别特征。
基于特征的面部识别 则将相关的识别数据从面部分离，然后应用到一个模板上，与潜在匹配结果进行比较。
通常，传统面部识别系统识别目标时，一般经历以下步骤。
步骤 1：检测
面部识别软件在影像中检测你的脸 — 想像一下在Facebook照片中标记时出现的小方框，或者在手机相机中对齐照片时的小方框。
步骤 2：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距离、眉毛的大小、额头的宽度以及许多其他属性。
这些独特的特征被称为节点点 ，平均每张人脸大约包含80个。这些类比信息被转换为数字代码以形成你的面部印记 。
步骤 3：识别
面部识别软件现在可以将你的面部印记与数据库中的其他面部印记进行比较以找出匹配。
面部识别软件将你的面部印记与数据库中的其他印记进行匹配。
3D面部识别
3D面部识别方法涉及使用传感器精确捕捉面部的形状。
与传统的面部识别方法不同，3D面部识别的准确性不受光照影响，扫描甚至可以在黑暗中进行。3D面部识别的另一个优势是它能够从多个角度识别目标
，而不仅仅是正面的资料。
iPhone X及以后版本配备了Face ID技术，这技术依赖于3D面部识别来识别其拥有者。
3D面部识别过程主要包括六个步骤。
步骤 1：检测
通过面部识别摄像头 （例如当你用手机进行面扫描时）可以直接捕捉到你的脸作为3D图像，或者可以通过扫描2D照片来捕捉。
步骤 2：对齐
面部识别软件现在确定你的脸的位置和角度 ，以及其大小。只要你的脸的方向在面朝相机的90度内，3D面部识别软件就能识别出来。
步骤 3：测量
现在已检测到你的图像，系统会测量（精确到亚毫米）你脸部的特定形状 。一旦获得这一非常准确的测量值，就会创建模板。
步骤 4：表示
与传统面部识别的分析步骤类似，系统现在根据你的面部特征创建的独特模板将其转换为代码 。
步骤 5：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。如果正在搜索的数据库完全部由3D图像组成，则可以直接匹配，无需额外步骤。
如果数据库还具有2D图像，则该软件使用一种算法将你的3D面部图像转换为2D以寻找匹配。
步骤 6：验证或识别
现在，根据不同情况，3D面部识别软件可以验证或识别你。验证 用于确认你的身份，将扫描与可证明你身份的图像（如驾驶执照照片）进行匹配。
该软件也可以用于识别 某人，将扫描与数据库中所有照片进行比较以找到可能的匹配。
生物识别面部识别
皮肤和面部生物识别是一种正在发展的面部识别领域，能显著提高面部识别技术的准确性。皮肤质地分析专注于个人皮肤的一个区域，使用算法对线条、质地和毛孔进行极其微小的测量。
生物识别面部识别分析准确到可以。
面部识别数据是如何存储的 — 以及存储在哪里？
你手中或口袋中的设备很可能就含有面部识别数据。许多智能手机包括生物识别登录选项，包括指纹和面部印记。该数据存储在设备本身，因此可以在不将数据发送至外部来源的情况下验证你的生物识别信息。
但是，即使Apple和Samsung不一定在一个巨大数据库中保存你的面部印记，仍然有可能在其他地方存在这些数据。
许多执法机构拥有面部识别数据库。在美国，FBI拥有一个不断增长的数据库，能够。中国最近的手机数据计划，并在国内设有面部识别数据库，以识别或验证其约14亿公民的身份。
还有许多公共面部识别数据库可供免费访问，尽管与私人或官方数据库相比，图像的总数有限。
有关面部识别数据库的其中一个令人担忧的发展是数据经纪公司 ，例如，该公司拥有超过30亿张从社交媒体、就业记录和各种新闻网站收集的图像。
不仅仅收集图像。几乎所有在线行为——无论是你观看的内容、购买的商品还是访问的网站——都被广告商透过Cookie进行追踪。这些信息通常与数据结合，这是一种更深层次的在线追踪形式，它使用隐藏脚本来通过你浏览器和计算机的独特属性识别你。
浏览器指纹识别涉及使用你的浏览器设置、预设语言和时区、安装的浏览器扩展、操作系统、显示卡等许多属性来创建一个能够非常高精度识别你的个人资料。
你可以通过使用，该浏览器包含防指纹识别技术来破坏和防止这种数据收集。Avast安全浏览器
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面部识别技术真的准确吗？
面部识别技术的准确性在过去几年中有了很大的改善。在2014年，表现最好的算法的错误率为4.1%；而在2020年，最好的算法报告的错误率仅为。但该技术仍然存在关键（且极其重要）的缺陷，特别是与种族和性别有关。
面部识别在识别白人男性时非常准确，但对女性或有色人种的识别则较差。
随著这项技术迅速变得普及，我们需要问自己：面部识别到底有多准确？如果所分析的影像非常清晰，则可以以最高达99.97%的准确率来识别主体。
然而影像很少会完全清晰。在现实世界中，照片通常是在不理想的条件下拍摄的（光线不足、面部角度不佳等），因此容易出现错误的面部识别匹配。
准确性的两个主要问题与种族和性别有关。实际上，面部识别在识别白人男性时非常准确，而对女性或有色人种的识别则较差。根据，当面部识别算法尝试匹配深色皮肤的女性时，其错误率高达34.7%！相比之下，识别白人男性的最大错误率仅为0.8%。
面部识别的用途是什么？
随著，许多行业对该技术的潜力充满期待。面部识别软件有很多用途，从执法机构到机场安检，再到智能手机和其他消费技术。以下是面部识别技术的一些应用示例。
智能手机中的面部识别相机
较新的智能手机可以通过面部识别软件解锁。与指纹扫描功能类似，使用面部印记使你的手机更难被
— 除非有人能将你的手机对准你的脸。在2019年被视为非法的警察手段。
机场安检
世界各地的机场都使用面部识别技术。通过面部识别为乘客办理登机手续，可以创造更快速、更顺畅的机场安检程序，无论隐私问题如何。
执法机构
如前所述，面部识别在警察工作中日益流行。执法机构使用各种数据库来识别和验证感兴趣的人物。
疾病识别
美国国立人类基因组研究所成功利用面部识别对一种名为DiGeorge综合症的疾病进行诊断，这提高了早期识别疾病的可能性。在他们的小规模研究中，面部识别算法能以诊断该疾病。
宠物寻找
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的宠物照片。如果宠物失踪，该公司可以利用面部识别在当地动物收容所寻找匹配。
面部识别技术的历史
让我们看看面部识别技术的简短历史时间表。
公元前3993年
面部识别迈出了初步的一步，当时用黑曜石雕刻成最早的镜子。
好吧，跳过一点…
1962–1964年
带领团队研究计算机是否能识别人脸。为此，他教一台计算机识别人脸的特征，然后测量这些特征并将其与其他人脸进行比较。这次实验未成功，但这一想法展现了潜力并引发了对面部识别软件的兴趣。
1970年代
Bledsoe的研究成果在的基础上得到了进一步发展，他们为计算机开发了21个特定的面部标记。不幸的是，与Bledsoe一样，他们也受到了当时技术的限制，这需要不少人工计算。
1988–1991年
特征脸！
抱歉，这只是个有趣的词。在1988年，Surovich和Kirby提出了“特征脸”的概念，这实际上是基于研究多个其他面部形成的标准化面孔。这是面部识别的第一次整体（整张脸）方法。
到1991年，Turk和Pentland在此基础上发展出一种检测影像中面部的方法。尽管这些实验也受到当时技术的限制，但仍然显示出成功的潜力。今天，特征脸仍然被视为一些面部识别方法中的基准比较。
1990年代至2000年代
在上世纪末，面部识别领域发生了几次重要的进展。在1993年，国防部高级研究计划局（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评估，称为。这些对面部识别数据库的独立评估至今仍在使用。
2010年
在这一年，事情开始实质性地提升。，在用户上传照片时进行标记。
2017年
Apple宣布iPhone X将包括Face ID，这是它们自有的面部识别软件，允许用户通过简单地注视手机来解锁它。2017年还见证了ClearviewAI的诞生，该公司拥有超过30亿张从互联网上获取的照片数据库。
相关隐私问题
面部识别可以完成许多惊人的事情，但人们也有充分理由担心面部扫描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。
面部识别及监控技术的危险
在新冠肺炎疫情期间，面部识别技术已被用于检测员工是否遵循。这项技术在欧洲和美国的酒店和餐厅中被秘密使用，引发了隐私问题的担忧。
在中国，像面部识别这样的监控技术已被。中国政府也向全世界的威权政府出售其监控工具，包括委内瑞拉和津巴布韦。
政府可以使用面部识别技术监视其公民。
IBM已表示将停止开发或提供面部识别技术。谷歌则不会提供面部识别功能，直到能制定旨在防止滥用的政策。即使，原因是准确性和种族偏见的担忧。
如何保护自己？
如果面部扫描让你感到不安，还是有一些简单的方法可以减少被添加到数据库的机会。
选择退出Facebook的面部识别功能。 你可以，以使Facebook的面部识别软件无法识别你。当你选择此选项时，Facebook也会删除其对你的面部模板。
停止将自己变成外星人或狗。 虽然他们的面部过滤技术并不如面部识别算法那么深入，但这类应用可能会对其数以百万计的面部扫描进行一些可疑的操作。。令人担忧的是，他们的使用条款允许该公司根据其意愿使用上传的照片。
使用VPN（虚拟私人网络）保持在线匿名。 加密有关您的在线活动的数据并隐藏您的IP地址，这有助于隐藏你的身份，甚至来自你的ISP（互联网服务提供商）。这样可以，并限制可以与你的图像连结的信息量 。
即使拥有一个，你在网上上传自己的图像时仍需要保持警惕。正如人们在线上常说的，“互联网永远存在”。
用Avast BreachGuard保护你的数据
数据经纪人、公司及其他机构在网络上收集所有人的数据，包括你的数据。他们将这些数据出售给营销商、广告商及其他利用总体或个性化见解的利益相关者。更糟的是，数据经纪人的数据库可能会暴露，数据可能会出现在上待售。
让你对自己的在线数据有更多控制权，通过联系已知数据经纪人以要求他们从其登记中删除你的数据。同时，它还监控黑市市场，并在你的个人信息泄露时提醒你，使你能够直接面对在线隐私问题。
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