刷臉進站

目錄: 1、基本信息; 2、簡介/刷臉進站; 3、背景/刷臉進站; 4、原理/刷臉進站; 5、禁用者/刷臉進站; 6、注意事項/刷臉進站

刷臉進站

刷臉進站是2017年春運一種新的進火車站方式。刷臉進站所用的是人臉識別技術，這是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。據了解，“刷臉”進站時，自動檢票閘機上都安裝了攝像頭，旅客走近機器時，它會抓取旅客臉部信息，與身份證芯片里的照片進行比對，票證信息相符、人臉與證件照比對通過，閘機自動放行。

基本信息

中文名：刷臉進站地點：火車站進口對象：旅客時間： 2017年春運

簡介/刷臉進站

刷臉進站

“刷臉”進站所用的是人臉識別技術，這是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行識別的一系列相關技術，通常也叫做人像識別、面部識別。

“刷臉”進站速度很快，一般情況下，3至6秒便能成功通行，解放了人力，也方便了旅客。北京、上海、廣州、鄭州、太原、武漢、南昌、西安、長沙等地部分火車站已經使用上了“刷臉”進站。

背景/刷臉進站

眾所周知，春運是世界上規(guī)模最大的“人口遷徙”，中國鐵路在每年的春運期間都要經受種種因客流量過大而引發(fā)的一系列問題。但值得自豪的是，每年春運的規(guī)模雖然堪稱“恐怖”，但廣大旅客仍然將坐高鐵回家視為第一選擇，這是對中國鐵路的信任，同時也是對中國鐵路的不斷鞭策。

“檢票進站”作為鐵路出行中的一個重要環(huán)節(jié)，在往年春運期間經常出現(xiàn)不少問題以及安全隱患：例如客流量大時，進站速度變得非常緩慢；再者，檢票人員單靠人工檢票很難檢驗出旅客是否“人、證、票”相統(tǒng)一。因此，2017年1月13日北京西站開通了人臉識別驗票系統(tǒng)，也就是“刷臉”進站，開啟了鐵路檢票服務新時代。

原理/刷臉進站

刷臉進站

比起傳統(tǒng)的靠工作人員識別放行，這些機器最大的優(yōu)勢在于節(jié)省人力，而且方便快捷。當然，這也對計算機“看臉識人”的本事提出了很高的要求，如何確認眼前這個人就是身份證上的那位呢？這涉及到模式識別、圖像處理、計算機視覺、統(tǒng)計學習、神經網絡、小波分析、子空間理論和流形學習等眾多學科，還有一系列以“特征臉方法”為代表的識別算法。

這類算法的思路主要是利用一種叫“主成分分析”的數學方法，對二維的人臉圖片進行降維和提取特征，將其轉化為一組向量集，進而轉化為數學運算來處理。它首先需要準備一些基本的人臉模型（稱為“訓練集”），將其向量化后獲得基本的特征向量。這些特征向量在返回成圖像時看上去仍像人臉，擁有人臉的基本特征，所以它們也被稱為“特征臉”。

在具體的識別過程中，算法會把需要識別的人臉圖像向量化、數字化，然后從參考用的訓練集數據中找出與當前要識別的人臉數據對應的幾個特征值，構成一組特征向量基，以達到表征原數據的目的。

任何一幅人臉圖象在減去平均人臉后都可投影到子空間，得到一組權值向量，而后計算機就可以直接對比這組向量，確認兩邊圖像中是否是同一個人了。該方法實際上是計算了此向量和訓練集中每個人的權值向量之間的歐式距離，取最小距離所對應的人臉圖像的身份作為測試人臉圖像的身份。打個比方，這就像是警察局里指認嫌疑人時所用的“拼臉”方法，它以一個基礎臉型為底，將合適的眼睛、眉毛等五官放上去，最終組成一個與嫌疑人最像的人臉圖。“刷臉機器”所做的事情也大致如此，只是它的“眼睛”、“眉毛”等五官更加抽象，對比的過程也是通過純數字化的形式進行。

但基礎的特征臉算法比較適合處理靜態(tài)的正面圖像，為了應付旅客在拍照時可能出現(xiàn)的不同姿態(tài)，研究者又開發(fā)出了“彈性圖匹配”的思路。它把所有人臉圖像看作具有相似的拓撲結構，不注重角度、長度等量化的性質，而側重于變換后的圖形的不變性質。所以它還有一個形象的名稱，叫“橡皮泥幾何”。在這種方法中，所有的人臉可以表示成類似的拓撲圖，它的節(jié)點是一些基準點（如眼睛，鼻尖等），它的邊是這些基準點之間的連線。

為了識別一張新的人臉，需要從該人臉中找到基準點，提取出一個人臉圖，令這幅圖和現(xiàn)有的彈性束圖之間的相似度最大。經過匹配后，新的彈性束圖將被提取出來，然后再把它放入“特征臉方法”中進行識別。在彈性匹配的過程中，網格的形狀會隨著特征點的搜索而不斷變化，因此對姿態(tài)的變化也具有一定的自適應性。