

甄别60年前的吻
作者:陈赛(文 / 陈赛)
60年前,二战胜利前夕,《生活》杂志的摄影师阿尔弗雷德·爱森斯塔戴德特在纽约时代广场拍摄了世界上最著名的一个“吻”——和平之吻。此后,不断有人跳出来,声称自己就是照片中的水手,其中争得最厉害是两个老头,卡尔·姆斯卡雷罗和乔治·曼多萨。他们一个是纽约警察局的退休侦探,一个是罗德岛的老渔民,都是奔90的人了,却仍百折不挠地要在青史上留个名分。20多年来,退休侦探到处游说签名,在各种场合重演那场经典之吻。于是,为了证明自己的真实身份,老渔夫不得不使出了高科技的杀手锏。
巴贝克·摩根达博士,MERL(三菱电子实验室)的人脸识别专家,刚接到这个鉴证项目时,就知道很棘手。他在邮件中告诉本刊记者:“如果是一张正面的照片,我们可以直接从脸部得到许多清晰的关键特征,甚至可以像‘寻找阿富汗女孩’那样做虹膜鉴定。但这张照片里水手的姿势角度很大,我们几乎看不到他的脸,惟一可以清楚看到的是眉毛和鼻子。事实上,连鼻子也是弯曲的,它压住了护士的脸颊。”而且,这是一张60年前的照片,60年的岁月可以在一张脸上刻下多少风霜和变故?
然而,摄影师已经去世了,也没有任何其他线索,要找出当年的水手到底是谁,似乎只剩下黑白照片上那片小小的侧脸轮廓了。
最初的测量是在一个圆顶的三维扫描仪里进行的,16台摄像机和150个闪光灯从不同方位和角度,在不到几分钟的时间里,给老渔夫拍了4000多张数码照片。这些照片经过处理之后,得到一个高清晰度的三维脸部模型,其中储存了他的脸部在三维空间中的所有几何关系,可以呈现不同姿态(正脸/侧脸)、不同光照条件下的脸部形状。
然后,巴贝克教授在这个模型上选择了26个关键点,包括左右眼、下巴、唇角、鼻梁等,然后通过这些关键点和通用三维人脸模型之间的对应关系,重构了一个个性化的三维人脸外形架构。
年龄的差异是让所有人脸识别专家最感头疼的难题。即使是最亲近的人,几十年不见,也会成陌路人,更何况60年前照片上一个面目模糊的水手?因此,巴贝克教授不得不对老乔治进行“逆衰老化”处理,即通过一种“逆衰老”的规则模型,将他的脸年轻化到20多岁时的光景,然后将年轻化后的脸合成到原来的照片里。在纹理的处理上,他们没有使用老渔夫现在的皮肤纹理,而是从他60年前的一张照片中提取了当时的皮肤纹理,贴到脸部模型上,以进一步保证数据的准确性。
“合成的结果惊人的相符。”巴贝克教授在电子邮件中说。但即便如此,他仍然无法认定,老乔治就是当年那个帅气的水兵,因为不得不考虑人在衰老过程中的诸多不确定因素。事实上,从来没有人能公开地确认,谁是照片里的水手。《生活》杂志多年来一直拒绝承认任何水手或护士“候选人”,甚至包括摄影师阿尔弗雷德钦定的护士伊蒂丝·尚恩,就是怕引起不必要的版权纠纷。
尽管这次鉴证已经动用了人脸识别中最尖端的技术和团队,但其结果仍然无法令人“满意”。鉴证结果公布后,巴贝克教授接到了不少恐吓电话,甚至有个得克萨斯的家伙说自己正在路上,要到他的实验室扫描一下脸,当场戳穿他的谎言。“乔治是美国海军军事学院找到的,而且有他的服役记录确认8月14日那天他的确身在纽约,所以这已经是迄今为止最为‘官方’的一次表示了。”巴贝克博士告诉本刊记者。
自第一台人脸识别系统诞生至今已有三十多年的历史,“9·11”的爆炸更像一剂催化剂,使人脸识别技术引起了全球范围内的关注。不少国家的机场、海关、银行都安上了内置人脸识别系统的智能门卫、智能视频监控;内置人脸识别技术的生物信用卡、银行卡、签证正在研发过程中;手机、笔记本厂家更不遗余力地开发以人脸识别作为身份认证的新款产品。然而,与指纹识别、虹膜识别等其他生物特征识别技术相比,人脸识别的准确性还远远不能让人满意。两年前在《国家地理杂志》摄影师史蒂夫·麦凯瑞风尘仆仆的“寻找阿富汗女孩”之行中,真正确定女孩身份的就是虹膜测试,而不是面部识别。人脸在各种岁月风霜侵蚀之下,可能发生本质性变化,五花八门的高科技易容术也令人防不胜防,但虹膜却是人体最不易改变的器官之一,《少数派报告》里,汤姆·克鲁斯就是因为偷换了虹膜,才逃出升天的。因此,虹膜测试被认为是最准确的生物特征识别技术之一,甚至比指纹识别的准确度更高。
不过,人脸识别技术在娱乐方面的应用倒令人刮目相看。据微软亚洲研究院形象计算组副研究员杨琼向记者介绍,微软在2001年就推出了“面部映射”(Face Mapping)技术,可以实时将玩家真实的脸部模型映射到游戏角色中,你可以看到《古墓丽影》中劳拉顶着你自己的脸一路狂奔,而你的表情和动作能够直接与游戏中的角色产生互动。正如一位游戏评论员所说的:“当你能够在游戏中玩的时候,何必去玩什么游戏呢?”
最后值得一提的是,2008年北京奥运安保将启用人脸识别系统,这在国际奥运史上是第一次。■
(感谢微软亚洲研究院形象计算组副研究员杨琼对本文的帮助)
影响人脸识别系统性能的主要因素
光照:统一的光照模型难以建立。
姿态:姿态变化的程度意味着可提取信息的数量和可靠性的不同。
表情:夸张的表情可能使图像的某些属性发生本质的变化。
年龄:年龄老化会使人脸发生巨大变化,也是目前人脸识别中的最大难题。
尺度:不同尺度的人脸包含不同数量的信息。
胡须:增加了特征定位的难度,胡须的有无必然增加识别的难度。
发型变化:发型的可变性。在大多数应用中,头发对识别是没有意义的。
眼镜、饰物:增加特征定位的困难,它们的有无会增加识别的难度。
图像质量:增加特征定位的困难,使提取的特征发生畸变。
计算复杂性:不同的应用环境对识别时间的要求也不尽相同。 60甄别年前