美軍正在開發紅外線熱成像技術,在黑夜中進行臉部辨識
李超凡 / 何渝婷編譯
2020-01-15 10:40

臉部辨識的應用已經十分廣泛,除了手機上的臉部解鎖,還被警察用於日常執法,其中在張學友演唱會通過臉部辨識的在逃罪犯,已經有好幾個。可是這種臉部辨識也有很多限制,只有在演唱會安檢口這樣光線固定的場景下,才能進行精確辨識。

如果在黑夜中幾十公尺外的距離,這種臉部辨識技術往往就無能為力了。不過目前美軍正在開發一種新的臉部辨識技術,可以在黑夜中遠距離辨識人臉,所用的技術原理也還十分常見,那就是紅外線熱成像技術。

這種技術在軍事領域已經十分普遍,夜視鏡用的就是這種技術。紅外線熱成像與相機等可見光成像不同,能夠辨識物體所產生的熱輻射,形成不同的紅外線圖像。

但要僅僅通過熱成像來辨識一個人的身份是十分困難的,夜視鏡一般只能辨識出目標是否為活物,紅外線圖像中,人臉的輪廓也十分模糊,因此很難判斷對方是誰。

那美軍怎麼使用紅外線熱成像來進行臉部辨識呢?此前The Register曾報導,美國陸軍研究實驗室採用了基於AI的圖像合成方法,從模糊的人臉紅外圖像中提取眼睛、鼻子、嘴唇等特徵,再通過算法還原出類似素描的人像圖片。

研究人員選取了60人的可見光人臉圖像,和紅外線人臉圖像建構數據庫並進行試驗,結果發現採用這種方式的辨識準確率達到80%以上。

不過如今市場上成熟人臉辨識技術準確率,都已經超過99%,80%這樣的辨識精準度,距離可實際應用還有一段距離,但如果這種技術在其他方面,比現在的人臉辨識技術也有不少的優勢。

通過紅外線熱成像技術進行人臉辨識,就不用再擔心受到光照條件的影響,比起可見光人臉辨識,紅外線熱成像也更不容易受到化妝、面具等因素的影響,前段時間一家美國的AI公司,用3D面具騙過多個人臉辨識系統,而紅外線熱成像能直接「看穿」面具下的臉。

去年美軍還在紅外線熱成像人臉辨識技術上加大投入,根據美國國防部的財政數據,去年9月美軍與一家叫做Polaris Sensor Technologies的紅外線熱成像技術公司簽訂了一份450萬美元的合約,讓這家公司幫助開發這項技術,整個項目會持續到2021年。

(Polaris Sensor Technologies的紅外線成像產品)

相關文件顯示,美軍希望這種技術能在多種遮擋條件下完成人臉辨識,比如汽車擋風玻璃、背光條件,或大霧等場景,同時還要整合到足以便攜的個人設備中,能夠在10~500公尺的距離進行辨識。

Polaris Sensor Technologies累積了很多,在紅外線熱成像領域的技術,其中就有一項專門用於紅外線臉部辨識的專利,能通過算法大幅提升紅外線圖像的辨識準確率。

為了應對在黑夜、遠距離等不便於人臉辨識的場景,除了紅外線熱成像人臉辨識,美軍甚至嘗試利用心跳,來對人進行遠距離辨識。

根據MIT Technology Review的報導,五角大廈已經研發出一種新設備「Jetso」,可在200公尺範圍內,通過「雷射振動測量」技術,來檢測心跳引起的表面運動,因為心臟特徵是跟虹膜一樣,無法改變和偽裝的生物特徵,可以能用來辨識不同的個體。

如果這些技術更加成熟,那麼執法機構抓捕罪犯的效率會大大提高,但也意味著人臉辨識系統在日常生活中更難被察覺,如果使用這項技術的人和機構沒有受到足夠嚴格的監管,那後果也是非常可怕的。

本文為愛范兒授權刊登,原文標題為「美軍正在開發的這項黑科技,能在幾百米外的黑夜中認出你是誰