舉世矚目的北京第29屆奧運會(huì )終于拉開(kāi)帷幕。當數萬(wàn)觀(guān)眾擁入鳥(niǎo)巢觀(guān)看期待已久的開(kāi)幕式時(shí)，殊不知他們已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)由高科技武裝起來(lái)的世界。進(jìn)入場(chǎng)館內的第一道安檢是觀(guān)眾身份驗證通道，除了票卡驗證，還有一項更為先進(jìn)的技術(shù)，通過(guò)攝像機現場(chǎng)采集人的面部信息進(jìn)行比對，并在一秒鐘內迅速確認對方的身份。這就是在北京奧運會(huì )上得到首次應用的人臉識別技術(shù)。

　　這套人臉識別信息比對系統是由中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所生物識別與安全技術(shù)研究中心的科研人員歷時(shí)近一年研發(fā)而成，它開(kāi)創(chuàng )性地將國際先進(jìn)的人臉識別技術(shù)引入奧運安保，實(shí)現了奧運會(huì )開(kāi)閉幕式對門(mén)票持有者進(jìn)行實(shí)名制查驗和人員身份識別的功能，為奧運安保大系統提供了決策支持依據。

　　領(lǐng)導該項目的中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所研究員、生物識別與安全技術(shù)研究中心主任李子青博士在接受《科學(xué)時(shí)報》記者采訪(fǎng)時(shí)表示，該技術(shù)不僅代表了國際領(lǐng)先水平，同時(shí)也為中國科技奧運和平安奧運作了很好的注腳。

　　準確快速識別

　　北京奧組委對開(kāi)閉幕式入場(chǎng)券進(jìn)行實(shí)名制管理，要求入場(chǎng)券持有者提交個(gè)人信息和身份照片，并利用人臉識別進(jìn)行門(mén)票實(shí)名制身份驗證，目的在于消除潛在的安防漏洞，提高奧運安全防范和科技反恐水平。

　　人臉識別是一種最為自然、可視化的并極具潛力的生物特征身份識別方式，符合人類(lèi)自身的使用習慣，它與智能卡門(mén)票結合，能夠實(shí)現自然、快速、準確的身份鑒別。

　　系統事先對入場(chǎng)券持有者提交的人臉身份照片進(jìn)行掃描，提取人臉特征，并錄入信息數據庫。進(jìn)入現場(chǎng)時(shí)，攝像頭會(huì )對入場(chǎng)券持有者進(jìn)行人臉圖像采集，并與數據庫中的數據進(jìn)行對比，從而實(shí)現人臉身份識別。

　　該系統的主管單位北京市公安局要求，識別系統必須保證準確，每次識別速度在1.5秒以?xún)?。李子青的技術(shù)團隊與北京數字奧森、航天長(cháng)峰集團等單位合作，研制出滿(mǎn)足要求的人臉識別技術(shù)，并將其與RFID(無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù))有機結合，為北京奧運會(huì )開(kāi)閉幕式定制了身份識別的第一道防線(xiàn)。

　　該系統利用人臉圖像進(jìn)行人員身份驗證，錄入系統數據庫的資料圖像可以是數碼證照照片(如二代身份證照片)，或是照片掃描，或是由視頻攝像頭采集的人臉圖像。系統前端攝像頭與人臉的距離在1米～1.5米左右，適合1.4米～2.0米身高的人群。

　　據介紹，系統需要采集的面部生物特征主要集中在眼、鼻、口所構成的三角區域，囊括了幾千個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)位，這些點(diǎn)位組成一套數學(xué)模型，通過(guò)復雜的數學(xué)方式計算人臉的相似度。所以，這里的生物特征不同于一般理解的眼睛的大小、鼻子的高矮等。

　　除了奧運會(huì )開(kāi)幕式的應用，該系統還被用于機場(chǎng)、海關(guān)、銀行等需要驗證人員身份的場(chǎng)合，市場(chǎng)前景日益看好。

　　面向國家重大需求

　　人臉識別受很多外部環(huán)境的制約，如光照、表情、年齡、配飾等，其中光照變化是最為關(guān)鍵的因素。傳統的人臉識別技術(shù)在環(huán)境光照發(fā)生變化時(shí)，識別效果會(huì )急劇下降，難以滿(mǎn)足實(shí)際應用需要。

　　下午時(shí)段陽(yáng)光對人臉識別的干擾最大，這成為團隊技術(shù)攻堅的主要部分。為了有效抵抗陽(yáng)光的干擾，李子青想到了雙管齊下的辦法：一方面從核心算法上進(jìn)行調整，克服陽(yáng)光變化對數據采集帶來(lái)的影響;一方面對產(chǎn)品的成像結構進(jìn)行精心設計?！拔覀兗夹g(shù)的核心部分就是提高對光照變化的穩定性，并且具備了傍晚陽(yáng)光直射進(jìn)攝像頭時(shí)仍能有效識別的能力?！崩钭忧嗾f(shuō)：“通過(guò)對光照的控制以及融合RFID技術(shù)，使得人臉識別能夠滿(mǎn)足大用戶(hù)群在室外環(huán)境下的應用需求?！?/P>

　　雖然項目整體推進(jìn)順利，但也出現了一些問(wèn)題。例如，有些用戶(hù)沒(méi)按證件照片要求提交合格照片，有側面、遮擋、模糊等問(wèn)題。為此，團隊技術(shù)人員不得不調整算法，對圖片進(jìn)行質(zhì)量評估和技術(shù)處理。

　　2008年4月，北京奧運會(huì )人臉識別系統的設備樣機完成。5月28號，新設備在奧運會(huì )舉辦前的最后一場(chǎng)測試賽——中國田徑公開(kāi)賽上進(jìn)行測試，設備運行穩定。

　　既然是人臉識別，大家自然很關(guān)心識別率的問(wèn)題。李子青說(shuō)：“當初設計的時(shí)候并沒(méi)有明確具體指標，但就目前的應用來(lái)看還沒(méi)有出現誤識的情況。在測試賽和奧運會(huì )開(kāi)幕式上，這套系統還準確鑒別出了幾起冒用他人票證的事件?！崩钭忧鄬Υ祟H為得意。

　　自2004年8月9日李子青從微軟中國研究院來(lái)到中科院自動(dòng)化所，到2008年8月8日人臉識別系統在北京奧運會(huì )開(kāi)幕式上亮相，正好4個(gè)年頭。4年間，他率領(lǐng)的生物識別與安全技術(shù)研究團隊，瞄準國際水平，針對國家重大需求，爭做一流的學(xué)術(shù)研究、一流的核心技術(shù)、一流的應用系統，不僅學(xué)術(shù)論文屢屢獲獎，且其研究成果不斷在國家重大項目中得到應用。

　　人臉識別信息比對系統在奧運歷史上得到首次應用，李子青和他的團隊完成了從研究、設計、開(kāi)發(fā)到實(shí)施等一系列過(guò)程的跨越。人臉識別技術(shù)在奧運會(huì )上的成功應用，也為該技術(shù)的迅速市場(chǎng)化發(fā)出了信號。