面部识别失效？在口罩上打印半张脸，“暴力”续命手机解锁

大数据文摘出品

作者：刘俊寰

随着疫情在世界范围内逐渐发酵，口罩再次登上各国热搜。

事实上，从去年十二月开始，新型冠状病毒事件导致的一个重要产业缺口就是口罩，此前文摘菌也对口罩的来源和去处进行了报道，口罩成为当下最为热门物件已是不争事实。

甚至，人民卫生出版社出版的《再见雾霾》一书，以N95口罩为赠品，瞬间售罄，可见口罩的稀缺和紧张程度。

毋庸置疑的是，口罩能帮助我们有效抵御病毒。但是，对于多数蜗居在家、偶尔出门取一下快递的人来说，口罩也带来了极大的不便利，尤其是需要面部解锁的时候。

比如，对于众多iOS用户来说，iPhone的Face ID能吹上天，识别精度和速度能让每个曾不屑于使用iPhone的人都表示真香。

但是，戴上口罩之后，面部解锁失效了。

随着疫情在世界范围内的蔓延，这也成为了全世界人们都需要面对的问题。

如果戴上口罩也可以进行面部解锁就好了啊！相信不少人在手抖输入无数次密码后，都会有那么一瞬间冒出这个想法。

好消息是，这个想法已经被实现了。一个叫作Danielle Baskin的网友在推特上发布了这么一款带有面部信息的口罩，戴上口罩就能继续快乐面部解锁了。

这款口罩的定价是40美元一个，而且是紧俏的N95，是不是有点心动？据统计，目前相关网站的访问量已经超过3万人，等待订单数量也跃升至约1200份。

相关链接：

https://restingriskface.com/

直接“打印半张脸”，简单粗暴应对面部解锁！

佩戴口罩使得面部识别变得困难这件事，并非只有用户想到了。

旷视在2月初的时候就提出申请1亿元人民币，用于开发佩戴口罩的面部识别技术，其中还包括提高在人群中识别佩戴口罩的个人的准确度。

但是，对于普通人而言，似乎也不用这么复杂。Danielle Baskin也表示，相比于中国开发者们研究的复杂技术，直接在口罩上打印面部信息虽然粗暴，但足够简单，事实证明也很有效。

根据网站的介绍，要打印一个这样的口罩，需要上传个人的脸部信息，工作人员将使用计算映射（computational mapping）将脸部特征转换为打印在N95口罩表面上的图像，并且保证不会变形。

同时，打印面部信息所使用的材料是天然染料制成的墨水，无毒无害，也不影响透气性。为了配合验证，口罩的头绳也会选用与皮肤相仿的颜色。

尽管Baskin已经推出了这款口罩，但她表示，目前这个口罩还没有量产。同时，目前还存在着无法验证成功的情况，毕竟这个口罩显然不能像真脸一样秒被识别。而考虑到不同手机的面部识别标准不同，有些使用的是图像（imagery），有些使用的是深度（depth），后期还会在多个设备上进行不同的测试。

不过，据《纽约邮报》报道，这种口罩打开对付一些手机还是绰绰有余。比如，Android手机使用的2D人脸解锁就让照片解锁有了可乘之机，这种口罩有很大可能欺骗过那些使用不安全的2D脸部解锁技术的智能手机。

但是，对于苹果等使用3D人脸识别的智能手机来说，这种口罩的识别效果就要逊色许多，苹果的Face ID借助复杂的摄像头模块获取用户的脸部数据，创建了脸部数据的3D地图，尽管佩戴上帽子或头饰时还是能够识别，但在这种口罩面前，系统可能不会这么轻易就上当。

苹果的Face ID成功了之后，包括华为，小米和LG等多家手机厂商都试图效仿，但目前只有少数手机具有3D人脸识别硬件，毕竟Face ID不是那么容易就能复制的：

Face ID可以快速适应包括帽子和眼镜在内的饰品，但是，如果脸部一部分被围巾或N95防护面具之类的较大物体覆盖，它将无法识别脸部3D轮廓，也就不会解锁iPhone；
解决该问题的一种方法是，在佩戴有这些自定义N95口罩之一的iPhone或iPad上添加辅助数据，这样可能成功愚弄系统。

以为这个口罩只能在疫情期间发挥作用？远远不止。

根据Baskin介绍，现在人脸识别技术已经发展得相当成熟，以至于或许走在大街上，你的脸部数据就已经被某个数据公司成功采集，然后用于一些非法行为上。为了更好地保护自己的权益不受侵害，这种印有下半张脸的口罩还可以用于“反监控”，当然你得打印另一张脸出来。

网友们对这个口罩表现出了极大的兴趣，有人表示可以买下带有胡须的口罩，这样就可以免去漫长的等待时间了：

也有人表示，这个口罩可以在儿童医院中使用，帮助减少患者在隔离时候的紧张情绪，这也引起了Baskin本人的兴趣：

戴了口罩还能无障碍识别吗？

正如旷视，众多科技公司都纷纷将目光瞄准了口罩场景下的人脸识别技术。

早在此前，华为在这方面就进行了多种尝试，还申请了相关专利，“人脸识别方法、装置及计算机可读介质”和“一种人脸识别方法及系统”。专利显示，该技术可以通过图像重构网络，将戴配件（眼镜、口罩、帽子等）的人脸图像重构为未戴配件的人脸图像。

同时，阿里也早早对其进行了研究，提出了一种“局部特征细化与整体相似度评估”的方式来提高准确率，主要通过综合局部器官图像匹配进行识别，局部器官不仅可以是眼睛、鼻子、嘴巴和耳朵，还可以是下巴、脸部轮廓、胎记或黑痣图像等。

不过尽管技术思路有所差别，但是在戴有口罩等障碍物的人脸识别上，大家对识别难点达成了共识：

口罩遮挡，信息减少，学习到的特征的判别性也随之减少。二维纹理信息会由于遮挡而丢失、三维形状信息会带有噪声；
口罩类型较多且口罩遮挡程度不一，如何更多地利用非遮挡区域的信息；
戴口罩人脸的人脸检测和人脸关键点检测的精度受到口罩遮挡的影响会降低。

不过，在上周，腾讯优图开源了DSFD人脸检测算法，针对戴口罩场景下的五官遮挡（未佩戴口罩、错误佩戴口罩且遮挡嘴部、错误佩戴口罩且遮挡下巴、错误佩戴口罩未遮挡面部、正确佩戴口罩），进行了局部特征增强，提升了可见区域权重。

同时针对口罩种类丰富、佩戴位置多样等问题，在数据增强方面设计相应策略，提升模型鲁棒性。目前，口罩场景下的人脸检测算法准确率超过了99%，召回率超过了98%。

该项技术的开发，需要利用人脸质量模型对被口罩遮挡的人脸进行口罩遮挡判断以及遮挡区域提取两类分析。这就要基于优图开源的FAN属性识别，以及在针对口罩可能分布的人脸位置上，加入了更多的attention机制，可精准识别人脸是否正确佩戴。

隐私始终是备受关注的话题

不过，Baskin的口罩也引来了不少关注，除了一些跃跃欲试的积极分子外，还有一些Twitter用户对其持怀疑态度，他们认为，这也侵犯了他们的隐私。

在Baskin的推文下，有不少担忧隐私的回复：

“要是有人偷了你的照片，然后用这项技术去做坏事呢。”
“你一直都在这么想吗？”
“这得要求他们的上半脸和你的一样。”
“如果你的双胞胎偷走了你的手机，那盗窃可能还不是最大的问题。”

其实，随着人脸识别技术的逐渐成熟，数据隐私的问题早已逐渐得到了大家的关注。

去年10月，北京地铁相关负责人表示，将在地铁安检中使用人间识别技术，“研究建立人员分类标准，并形成对应的人脸库，依托人脸识别系统对乘客进行判别，并将信息推送给安检人员，安检人员据此对应采取不同的安检措施”。

这一消息传出后，有网友表示这将大大提纲通勤效率，但也有不少网友表示，这是借技术之名实施的又一轮歧视而已。

当我们反观国外会发现，在人脸识别技术的发展，相关的限制条令也在逐步跟进：

去年5月，人脸识别禁令先后在美国的旧金山、奥克兰、萨默维尔出台，这一法令也获得了共和党和民主党两党议员的支持；
去年8月，欧盟表示，正在考虑对人工智能技术进行严格的现之，公民有知晓哪家公司使用了自己脸部数据的权利。

最近，欧盟委员会发布《人工智能白皮书》，再次制定相关法规，保护公民免受滥用人工智能技术的伤害。根据白皮书内容，未来五年，欧盟委员会将专注于数字化的三个关键目标：为人民服务的技术、公平竞争的经济、开放民主和可持续的社会，同时提出建立“可信赖的人工智能框架”。

根据新规指出，欧盟将建议禁止在公共场所使用人脸识别技术，相关系统的运行也将受到人为监督和审计。作为建议的一部分，欧盟还希望成员国任命相关部门监督人工智能政策规则的执行情况。“基于这些现有规定，未来的监管框架可能会进一步推进，包括限时禁止公共场所使用人脸识别技术”。

对此欧盟科技主管Margrethe Vestager表示，该规则将涵盖自动驾驶汽车和生物识别ID等用途，欧盟以外想要在欧盟部署技术的公司，需要根据具体规定进行相应的步骤调整。

随着GDPR和CCPA相继落地，国内至今还未出台相关的数据保护法律，无形中也不利于消费者的隐私意识的形成。

面对这样的数据隐私问题，首先需要明确的是，有关的技术禁令并非意在限制个人使用这项技术，更不是在试图阻止技术的发展，而是对公权力机构和商业机构的限制。

其中的关键在于，在自行使用相关技术带来的便利时，我们是自愿的，也知晓自己的脸部数据正在被识别，但是公权力和商业组织使用时，我们是不知情的，即使知情也无法要求关闭系统。这就提出了一个问题，当公权力和商业组织在使用人脸识别的时候，应该设置多高的门槛。

即使公权力在使用这些技术的时候能够更快速地侦破案件，但是这并不足以抵消人们对相关技术被滥用的担忧。欧美国家出台的禁令，正是为了防止一个“监控国家”的产生，这既需要在法律上最大限度地保护数据，也需要提高数据隐私意识。

Baskin表示目前不会量产口罩，一方面正是出于对上述讨论的可能侵犯隐私的担忧，同时也担心这将进一步导致口罩销量激增，而口罩短缺正在成为一个全球性的问题。

中国口罩生产商蓝禾医疗（Lanhine）总经理曹军说，据他所知，口罩短缺的情况比公众所知严重得多，不仅仅是在武汉，几乎全国所有的医院都面临着巨大的口罩短缺。

疫情仍在肆虐，口罩仍在紧缺，特殊时期下，在各种技术迅速落地并投入使用的时候，或许可以多一份思考：利用隐私换来的这份便利是否值得？高压下的技术落地是否搭了疫情的顺风车？未来真的会逐渐让渡本就稀薄的权力吗？