北京斯科德科技有限公司（研究ID：17121102）
目录
一、阐述
二、人脸识别技术的安全性
三、人脸识别技术的实用性
四、人脸识别技术的应用领域
五、人脸识别技术的不合理应用场景
六、总结
一、阐述
1.1人脸识别技术在中国的发展
2017年7月国务院正式印发了《新一代人工智能发展规划》，确立新一代人工智能发展三步走战略目标，将人工智能的发展上升至国家战略层面，而2018年的重点便放到了新一代人工智能的研发应用。
在人工智能大赛道中，人脸识别是其中发展较为成熟的应用领域。人脸识别作为"21世纪十大影响人类生活"的革命性技术，也被广泛地应用在刑侦、门禁、支付等多个领域。
由于中国人口众多，且向来偏重于技术应用，因而人脸识别技术的发展获得了十分优渥的土壤。眼下，政府部门正率先成为人脸识别技术的拥护者，公共安全领域成为首要的应用场景。金融、零售、旅游、安防等行业纷纷开始部署人脸识别系统。
国内的安防监控系统较为成熟,而且人口密集度高,很适合人脸识别技术的应用。人脸识别主要被用于智能安防和智能刑侦,包括前面提到的对不良社会行为的监督，这些用途对国家、社会以及个人来说都是很好的。
1.2中国人脸识别技术发展迅速，展现出全球“领跑”姿态
根据高盛《全球人工智能产业分布》报告统计，2017年全球新兴人工智能项目中，中国占据51%，数量上已经超越美国。
近年来，人脸识别技术专利申请总量也达到一个新高峰，前瞻网数据显示2007-2017年，我国人脸识别专利申请数量总体上呈上升的趋势。尤其是2014年后，人脸识别专利申请数量大幅增多;到2017年，人脸识别专利申请数量达到2847项。
值得一提的是，在美国国家标准与技术研究院（NIST）组织的人脸识别算法测试排名中，中国算法团队占据了半壁江山。该测试以评测标准的严谨性、一致性和全面性著称。在测试中，中国的人脸识别算法在千万分之一的误报下达到识别准确率95.5%，成为当时全球业界在此项指标下的最好水平。
NIST是全球人脸识别最权威的测试、工业界的黄金标准，来自中国的算法技术能够在全球实力强大的竞争对手中名列前茅，甚至两度成为世界冠军，证明在人工智能核心领域，中国已经站在了世界的最前列。
此外，国际权威市场洞察报告Gen Market Insights发布《全球人脸识别设备市场研究报告》，该报告研究了全球人脸识别设备的市场状况，认为中国是最大消费区域，报告显示中国2017年人脸识别产值占全世界29.29%市场份额，2023年将达到44.59%。
1.3人脸识别技术的应用领域
目前，人脸识别技术在中国的应用领域非常的广泛，远远领先于国际。在传统安防领域、平安城市、天网系统、人工智能、智能机器人、金融支付等背景下，人脸识别技术已经运用于智能门锁、移动支付、手机解锁、身份证件、安检闸口等场景，无论是学校、小区、写字楼，还是机场、火车站等都有人脸识别系统的身影。可以说，“刷脸”已经成为人们生活中的日常部分。
人脸识别精度的提高，意味着在特定场景下用户将获得更好的体验，以及单位工作时间内效率低大幅提升，比如在银行场景下的顾客会获得更好的体验，公共安防领域的一线警务人员的无效工作量将会大幅降低。随着国内平安城市、智慧城市项目的深入发展，城市监控的高清化进一步得到普及，使得人脸识别在数据的采集上阻碍大大减小，提升了人脸识别的质量。人脸识别与监控技术的结合在司法系统中得到了重用，满足了公安系统对城市监控、逃犯追捕、黑名单排查等功能的迫切需求，这成为人脸识别技术普及的有利推手。
如今，基于深度学习的方法已经成为人脸识别技术领域的重要发展趋势和方向，这也带动了人脸识别技术在更多场景中的应用。而随着技术变革和应用的普及，建设大规模、分布式人脸数据库及识别系统的成本不断降低，识别的精度不断提高。也因此，人脸识别也逐渐应用在对安全性较高的领域。
未来的人脸识别技术，将基于准确率的不断提升，提升各个应用领域的运作效率，带来安全性、效率、易用性等各方面的升级，改变我们生活和工作环境的方方面面。
二、人脸识别技术的安全性
网上有很多的评论质疑人脸识别技术的安全性和实用性。负面新闻中，人脸识别技术把国会议员认为是罪犯、把黑人朋友标记为“猩猩”、伦敦警方使用的面部识别系统错误率高达98%,“几乎完全不准确”，对此，有人发出疑问:刷脸真的靠谱吗?下面我们分别介绍静态人脸识别比对、动态人脸识别比对和活体检测各自的特点，在应用中要结合实际应用场景和需求选择。
2.1静态人脸识别比对
静态人脸识别比对
静态人脸识别比对是指从一张照片中识别人脸，并与现场的人员进行1:1比对。由于比对源是一张照片，其优点是没有容量限制，无论人数多少都能够快速准确地进行比对，比对速度不受人数影响。缺点是用一张照片也能骗过，安全性低；另外需要驻足停留，人数多的时候需要排队。适合车站/机场安检、网吧/酒店登记、实名制办理事务等场合使用。
2.2动态人脸识别比对
动态人脸识别比对
动态人脸识别比对指从现场采集的一段视频中识别出人脸并追踪跟随，进行比对，整个过程由人脸判断、人脸追踪、人脸抓拍、人脸比对和比对结果反馈这一些列环节组成。由于比对源是一段包含足够特征点的视频，其优点是解决了遮挡物（帽子、眼镜）、光线、运动模糊、人脸状态（侧脸）、表情等因素对结果的影响，并且不需要停驻等待就能够在各种环境下瞬间抓拍优质人脸进而实现高精度比对。缺点是有容量限制，现场采集的视频都存储在人脸识别终端上，每台终端机约可以存储2000人左右的面部数据。适合于会议签到，演唱会，比赛，大型活动等的人员入场验证。
2.3活体检测
系统摄像头在正确识别人脸是否本人的同时，检验是否有人利用照片等手段冒充合法用户。如果说人脸识别的功能是“认人”，那么活体检测的功能就是“识真”，即识别在摄像头前接受测试的这张脸是不是真正的人脸，让那些盗用他人照片等方式来攻击人脸识别系统的不法分子无法得逞。
攻击手段与应对之策：
1.通过照片冒充真人：交互式动作活体检测，下达转头、眨眼、张嘴等动作指令，看对方是否能够配合做出相应的动作。
2.将照片贴在脸上，把照片的眼睛、嘴巴扣出洞，自己来做动作：
3.视频回放：首先要拿到另一个人规定动作的视频就不是那么容易，其次在播放视频时画质模糊、失真，再加上摩尔纹和反光、倒影等因素影响，能够被很轻易地检测出是假的。
4.立体面具：硅胶、乳胶及3D打印的立体面具，成本较高，表面与真人皮肤更加接近，但它们的材料表面反射率和真实人脸还是不同的，因此在成像上仍然有差别，这种差别可以用最先进的机器学习算法学习到，很难达到以假乱真的程度。
新的活体检测方式：
1.静默活体：不需做动作，只需自然正对摄像头三四秒钟就可以完成检测。主要根据微表情，比如眼皮和眼球的律动、眨眼、嘴唇及其周边面颊的伸缩等。相比于配合动作的活体检测，这种方式体验更好，还能够防止照片冒充真人。
2.红外活体：真实的人脸和照片、屏幕、立体面具等攻击媒介的反射特性都是不同的，所以成像也不同，而这种差异在红外波反射方面会更加明显，比如说，一块屏幕在红外成像的画面里，就只有白花花的一片，连人脸都没了，攻击完全不可能得逞。
2.4客观看待人脸识别的安全性
我国由于海量大数据的应用，加上政府推动并鼓励新科技的应用，所以人脸识别发展很快。国内人脸识别应用已相当广泛,并积累了相当多的实战经验,在人脸图像采集、预处理以及特征选取等方面的工程优化也做得很好。
我们认为不应该仅仅从一个识别技术本身单纯的看待它是否安全，因为随着科技的进步和发展，安全和破解是一个永恒的话题。比如：指纹识别技术从最初认为是安全可靠的，到现在已经有了能轻易复制并获得指模的方法。再比如：RFID刷卡技术被认为是安全的，现在却被从芯片级的电路分析方式破解。攻击和被攻击本来就是一个矛和盾的过程，一直在相互博弈，一种识别技术的应用应该充分地结合实际的使用场景和具体需求，这样可以保证其安全性。
三、人脸识别技术的实用性
我们在这里需要阐述一下人脸识别的实用性，首先人脸识别技术的便利性和主动性（主动识别）是现有其他识别技术所不具备的。其次它的隐蔽性非常高，能在不知不觉中对人物进行识别验证。人脸识别技术的比对源是一张照片或者是一组3D动态面部模板，有很强的易用性，很容易被使用者所接受。因此人脸识别技术就具备了很高的实用性。
3.1人脸识别的优势
（1）非接触，用户接受度高。
（2）识别速度快，不易被察觉。
（3）不易仿冒：照片、面具、蜡像、视频等都会被识别算法识别出来为假。
（4）成本适中，算法精准，硬件设备可选性多。
3.2人脸识别的劣势
（1）相似性：化妆、整容、双胞胎天然相似性等因素增加了识别的难度。
（2）易变性：表情、角度、光线条件、遮挡物、年龄等影响因素较多。
（3）准确性：由于影响因素太多，准确性会根据使用条件的不同而略有差异。
（4）容量限制：如上文所说，静态人脸识别比对时没有容量限制，而动态人脸识别比对则每台终端机约可存储2000人的面部数据。在应用动态人脸识别比对时要考虑容量因素，配置足够的硬件设备。
3.3如何应用人脸识别技术
人脸识别主要应用方向为人脸布控和人脸验证(即：人证合一)。
人脸布控是指通过设备获取视频中的人脸并和布控库(黑名单)比对，当相似度高于一定值时系统提示并记录。主要应用领域为国家安全层面，平安城市公安抓逃等场景。
人脸验证是指将人脸或证件照片与现场视频进行1：1比对；或者从自建人脸库中进行1：N筛选比对。主要应用领域为公共安全、信息安全、金融安全层面。例如：会议代表身份识别、机要区通行管控、用户身份验证等。
大部分公共安全、信息安全、金融安全层面的人脸识别技术是为了将生物特征识别作为核验人与证对应的依据，进而解决造假、冒用、顶替等问题。在这个角度上，我们应该使用人证合一即人脸识别与证件验证共同使用，证件作为不可取代的主要凭证，人脸识别作为验证的重要补充。斯科德人脸验证系统所用的证件，不仅仅局限于“身份证”，还可以是用户自行发的证件如工作证、出入证、学生卡、年卡、代表证、通行证、访客凭条等。证件的不可替代性主要体现在授权性-授权后启用不做无用判断、预审性-管理部门审查后方可发证、安全性-解决相似脸、化妆整容等问题。
斯科德人脸验证系统属于离线人脸识别，通过严密的算法控制技术完美解决了强光、弱光、逆光的光线影响以及运动模糊的问题，进而可实现在各种环境下瞬间抓拍优质人脸进而实现高精度比对。同样地，整个比对运算的过程在本地服务器内完成，不经过外网传递、不产生人脸比对费用，真正实现自建人脸库的闭环管理。
四、人脸识别技术的应用领域
1.机场海关边检：人员在接受检查时，先刷身份证、再抓拍现场照片进行人证合一验证，相对于人工核验来说，能够显著提高人证比对的准确率和速度。并且将现场抓拍的照片存档，后期备查。
2.火车站天网布控：纯人脸识别（无证件识别环节），即使没有识别出来不法分子也没有关系。识别追踪摄像头视频中的人脸，并和布控库(黑名单)比对，当相似度高于一定值时系统提示并记录。这种动态识别由于光照环境保障、行进路径限制等原因，摄像机能够获取质量较好的图片。目前人脸识别抓到的逃犯,大部分都是以这种方式。
3.银行取钱：如果人脸识别是为了保证银行账户的安全和不用记忆各种密码，那么可以用先刷卡、再验证密码或者指纹、验证的同时进行人脸识别和活体检测。那么可以在不增加用户取款时间和操作步骤的同时，也增加了安全性。
4.会议安全保障：如果人脸识别是为了确保入场的人员与所持证件相符，杜绝仿造/冒用证件、黄牛票等乱象，那么可以采用先刷会议证（验证是否真实有效）、再进行人脸识别（抓拍现场人像与会议证的芯片中存储的照片比对是否为同一人）。此处需要注意的是，采用了活动方自发行的“会议证”而并非是“身份证”，这样能够有效管理实际参会的人群。这里的通道闸机通常采用无障碍通行方式，在参会代表的行进过程中即可完成证件验证+人脸验证，无需停留等候，避免排队现象，提高会议形象。
5.控制区安全保障：控制区的通行管理通常是对于内部人员而言，如机场控制区。不同的人有各自的通行权限，需要遵守严格的规章制度。可以采用先刷通行证验证有效期及通行权限，再进行指纹或人脸识别确认为同一人。无障碍通道+人脸识别终端+闸机通道能够确保在行进中完成人证合一，又能够保证严格的通行控制。比对成功则闸机自动开启，比对失败则声光警报。
6.单位一卡通：单位发行的员工卡往往有着多种功能：考勤、门禁、消费等。加入人脸识别技术将有效减少冒用证卡的情况发生。先刷卡，再刷脸，确保持卡人是证件本人。
7.考生身份核验：如果人脸识别是为了保证考生为本人、杜绝“枪手”、替考行为，那么可以先刷身份证或准考证，再进行指纹或人脸识别确保考生为本人。可以在不增加成本的情况下提高比对准确率和速度。
8.办证身份核实：如果人脸识别是为了在进行实名制办理各种证卡时，确保人员为证件本人，可以先刷身份证，再进行现场拍照与身份证照片进行比对，可以提高准确率和速度，还可以将现场照片存档，后期备查。
五、人脸识别技术的不合理应用场景
人工智能是国家战略，技术创新更是发展重点。人脸识别作为人工智能（AI视觉）中的重要组成部分，有太多的浑水摸鱼、混淆概念、夸大其词、不切实际的宣传混淆其中。
人脸识别核心就是识别算法（一段代码），（一些有价值的精确高级代码）它是宝贵的、秘密的、持续进步的，所以大家全部敝帚自珍，对外的销售模式大多是自己做，或者提供计次比对的收费服务（此类服务只能比对图片，无法比对视频，那就无法做到追踪）。杜绝了绝大部分有系统集成开发实力的公司的介入，使其成为一个高大上的技术。一部分商家在网上找了一些基础级的识别比对，用这些算法做了一些基础级的产品；一些厂家找到了合适的应用场合得到利益；一些厂家应用场合不对饱受非议。
人脸识别的核心不在于怎么识别出人脸，而在于如何应用，不同的场合有不同的应用方案。做方案前要考虑是1:N还是1:1，识别不出人脸怎么办，无法确认人脸怎么办，识别结果如何告知现场的工作人员，人员流量的密集程度和设备的配合是否合理（是顺序流量还是并行流量），是否真正有助于管理。不考虑应用场景和实际效果就盲目地跟风使用人脸识别技术，看似高大上，实则对“管理”并没有多大的帮助。
不合理场景一：
单纯地使用人脸识别，这种方式可以识别出注册过的应到场人员，却对陌生人（不合法）没有相应的拦截措施；由于没有入场证等身份证明，每个人都可以来刷脸试试，一不小心刷脸成功就可以进入会场，那么入口管理形同虚设；再者，识别失败的人没有二次核对环节，无法确认是不合法人员还是人脸系统的识别错误，根本不能起到验证身份的作用。
不合理场景二：
人脸识别、证件验证都有了，但是结合实际情况，我们还应该想到：人脸识别本就是为了减少现场工作人员的人工核验环节，节约时间，提高准确率的，上图的用法完全没能减少工作人员的人工核验，也没有任何的限流措施。如果工作人员不伸头到设备上查看结果的话，是不是比对失败的人也就这么过去了呢？如果工作人员需要二次核实的话，那还要人脸识别干嘛呢？和传统的会议签到没什么区别。
不合理场景三：
人脸识别锁
人脸识别锁作为一门刚刚实现不久的新技术格外受人瞩目，人脸识别一秒开锁，不用担心忘带钥匙或丢了钥匙进不了门。听起来炫酷、便捷、时尚，然而锁具最基本的功能就是确保安全，人脸识别锁存在着一些硬伤让我们不得不重视起来：
1.许多人脸识别锁比较初级，不能区别活体和平面肖像，也就是说窃贼可以盗用相片开锁，或者录下主人视频识别开门，这就给了别有用心之人可趁之机，安全隐患非常大。
2.不成熟的人脸识别技术还会增加开锁难度，在化妆或者在无光的情况下，可能无法识别，使用起来相当鸡肋。
在使用人脸识别锁时，应该配合刷卡、密码等措施一起用，人脸识别只是起到辅助作用，而不应该是唯一的开锁依据。
六、总结
6.1人证合一中证件的必要性
绝大部分用户要的是人证合一而不是人脸布控。而人证合一势必要有证件验证这一环节，并且证件占据主要地位，人脸识别作为“证件”的辅助，确保使用证件的是本人。“证件”不局限于身份证，还可以是工作证、出入证、学生卡、年卡、代表证、通行证、访客凭条等自发行的证件。
身份证和人脸的比对意义不大，就是确认用身份证的是本人，多用在银行、公安、房地产等政府办事机构。大部分情况下如企业单位对员工、访客；学校对学生、教职工；景区对游客；会议对参会代表；比赛对运动员；演唱会对工作人员、观众；机场对控制区；小区对业主等，都是某个单位对其特定群体的管理，自发行证件比身份证更能证明在当前场景的合法身份。
因此证件是不可取代的，有它的严肃性、必要性：
1.授权性。“我授权你拥有”
2.安全性。“相似的人脸也不行”
3.可视性。“你没带证，不能过来。”或“我没有证，不能过去。”
4.预审性。“政治倾向，不安全，不可以发证。”
5.便利性。“证件就代表了人，统计和管理很方便。”
6.管理性。“遗失、过期、损毁补发、注销均有迹可查。”
7.辅助性。“有了证件，就算提供自拍照也不怕。”
自发行证件和人脸的比对，防止证件的盗用、借用、重复用、伪造等情况。
6.2人脸识别技术的实际应用
人脸识别技术虽说发展迅速，提供相关软硬件产品的公司也非常多。但在实际应用中，应该根据自己的实际需求和管理目的来选择实施方案，比如考虑人员流量的密集程度和卡片、设备的配合是否合理；比对结果如何告知现场的工作人员；如何解决无法确认人脸的情况等。
在实际应用中，我们至少应该考虑证件识别、人脸识别、通行控制三大部分。
证件识别、人脸识别、通行控制
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