人脸识别技术已经应用于许多领域，如公共安全、智能安全、手机安全等。我们在日常生活中也会接触到很多东西，比如通过人脸识别解锁手机，通过人脸识别进入特定区域，当然还有大家熟知的“刷脸支付”。出于疫情防控的需要，现阶段大家出门都要戴口罩，那么问题来了:当人们戴上口罩后，人脸识别系统还能工作吗？
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01
戴口罩打不开手机是真的。
但是说人脸识别完全无能为力是假的。
一般情况下，当口罩覆盖了大部分人脸时，人脸识别系统无法提取完整的面部特征，只能捕捉部分人脸信息。如果系统中保存的人脸图片是一张没有面具的完整人脸，那么两张图片的差别就会很大，然后人脸识别就会失败。比如我们大部分手机上安装的人脸识别系统，戴着口罩可能很难识别自己。据说很多果粉为了不每次都按密码解锁屏幕，干脆取消了锁屏功能。
不过目前市面上有一些人脸识别系统，可以识别戴口罩的人脸。那么这些人脸识别系统是如何“透过遮光罩看到你的脸”的呢？要解释这个问题，我们需要简单了解一下人脸识别系统的工作原理。
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02
没有面具。
有办法对付你。
人脸识别系统的硬件主要是摄像头和电脑；人脸识别系统的软件比较复杂——人脸识别系统的软件需要控制摄像头采集图片，然后对采集到的图片进行预处理，再完成人脸检测与定位、人脸特征提取、人脸特征匹配等任务。
人脸检测和定位就是利用预先训练好的人脸检测模型来识别图片中是否有人脸，如果检测到人脸，就会定位出来。人脸特征提取是提取定位人脸所在区域的特征；人脸特征匹配是将提取的人脸特征与预先存储在系统中的特征进行比较，确定是否一致。如果一致，则确认身份，否则身份认证失败。
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为了确保在戴上面具之后能够正确地识别人脸，人脸识别系统必须首先能够检测和定位戴着面具的人脸。一般来说，我们可以通过预先训练一个面具人脸检测模型来解决这个问题。比如某品牌人脸识别系统训练神经网络模型进行人脸检测时，使用高斯掩模改变网络特征训练的权重分配方式，增加人脸未覆盖部分和头部部分的比例，使模型能够检测和定位戴口罩的人脸。
检测到人脸后，根据人脸是否戴面具，确定不同的用于人脸特征比对的模板。如果人脸没有戴面具，按照常规流程使用标准模板库进行比对，得到识别结果；如果人脸戴面具，则在特征提取过程中使用特征注意面具，获取除面具遮挡部分以外的人脸信息特征，然后将人脸信息特征与戴面具模板库进行比对，根据比对结果输出身份验证结果。
带口罩的人脸识别技术在很多地方都有应用，比如北京鸟巢金色大厅、北京市第三中级法院、北京消防博物馆、汉王大厦、鸿翔文化产业园等等。
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03
戴口罩会降低识别准确率。
多维因素识别是一个新的方向。
当然，戴上口罩后，脸部很大一部分被遮挡，识别系统能采集到的面部特征信息就少了很多。相比不戴口罩的时候，人脸识别的准确率肯定更低。就像有时候我们在路上认不出戴口罩的熟人。原因是一样的:没有足够的特征信息。
但在这种情况下，我们往往可以根据步态、身材或者其他模态信息进一步判断对方的身份。如果未来的身份识别系统能够像我们一样，融合对方的面部、步态、身材等不同模态的信息，那么身份识别就可以更加准确可靠。
作者|徐芬北方工业大学自动化系副教授，中国人工智能学会科普委员会委员
审核|余乃功教授，北京工业大学，中国人工智能学会科普委员会秘书长
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