[快讯]生物特征识别冬令营2019第三日报告内容
本文由如下冬令营参与者完成
柯志伟，深圳大学
沈才雄，深圳大学
胡振国，四川大学
摄影：姚晓哲，深圳大学
IAPR/IEEE Winter School on Biometrics 2019于2019年1月13日在深圳紫荆山庄开幕，此次活动将由香港浸会大学计算机科学系、中科院自动化所和深圳大学计算机与软件学院联合主办；由平安科技，中科虹霸，银河水滴，中科智谷鼎力赞助。
本次冬令营计划持续5天，面向青年学者、研究生和各企业相关从业者，邀请了15位生物特征识别领域的国际顶尖专家介绍科研进展和工业应用，并同时安排有学生手动实践，企业参观，海报展示等综合环节。专家报告内容包括人脸、虹膜、指纹、静脉、步态、签名等特征的识别，以及移动端生物特征识别、反欺诈、特征数据保护等。
今天是冬令营第三日，早上的深圳下着毛毛细雨，但这丝毫不影响大家饱满的热情，与会者们早早地到达会场准备今天的学习。上午第一场讲座是由澳大利亚昆士兰大学的Brian Lovell教授为大家带来的，题目是“Social Face Recognition”，教授独到的见解，风趣的表达方式，使得讲座极为精彩。讲座中，教授首先为我们讲述了当前面向边境安全和银行业的人脸识别正在成为主流，这个动力让他把目光更多地把人脸识别运用于社交和消费者应用上。接着表明了人脸识别是一种“Parlour Trick”：
研究人员必须认识到，对于大多数人来说，人脸识别是一种“Parlour Trick”，没有任何价值
人脸识别必须解决人类真正的基本需求
人脸识别必须与其他元素结合使用才能为问题提供解决方案
之后，他又为我们介绍了一款经他开发的应用——“Social RecallSoftware”，并在现场进行了演示。
图1：应用下载界面
最后为我们展示了电影上经常提及的脸盲症，可以看到下图每张面孔都很相似，因此对于此类患者，人脸识别也具备有特殊的需求预作用。
图2：电影“Faces in the Crowd Trailer”的画面
图3 Brian Lovell教授和于仕琪教授
今天的第二场讲座也与人脸识别相关，是由来自意大利萨萨里大学计算机视觉实验室主任MassimoTistarelli教授为大家带来了题为HumanFace Recognition: State of the art and challenges的报告，他主要从以下三个方面展开今天的分享：（1）过去20多年来人脸识别技术的发展（2）人脸分析技术的发展现状（3）对人脸识别技术的展望。
图4 ：Massimo Tistarelli教授作报告
在生物特征尤其是人脸识别技术的发展过程中，人类视觉系统具备分析未知面孔和提取个人面部中有效信息的能力，这无疑为人脸识别提供了一个卓越的基准，同时也为匹配算法的设计提供了灵感。在教授看来，人脸分析技术主要包含如下步骤：（1）图像预处理，即主要是在一张图像中提取出面部区域，并进行归一化处理；（2）特征提取，主要包含了人脸特征点提取及特征选择；（3）人脸匹配，主要包括分类和目标检测两类。
诚然，人脸识别技术已经取得了很大的成就，但仍然存在着一些问题，MassimoTistarelli教授总结出了四个最主要的问题——“APIE”，即A：aging，随着人的老龄化，面部特征可能会随之发生变化，从而影响识别效果；P：pose,在采集人脸信息时，人不同的姿态可能会影响到面部信息的获取；I：illumination，光照条件会影响到采集图像的质量；E：expression，人丰富多变的表情会使得人脸的精准匹配增大了难度。同时，教授还指出了当今一些科研工作者普遍存在的常见问题，为大家展示了一个好的科研工作是如何开展的，这给在场的研究生同学们带来了具有实际意义的启发式教导。
图5：研究中常见的一些错误
接下来，MassimoTistarelli教授为大家讲解了人脸识别技术的不同类别，分别介绍了基于整体外观信息的人脸分析方法，主要算法有PCA、LDA、ICA等；还有基于局部特征点的分析手段，主要算法有Gabor、SIFT、SURF等。此外，教授还介绍了3D人脸识别的相关技术手段及发展现状，进而引出了近年来十分火热的深度学习方法——基于CNN的人脸识别技术。但是基于深度学习方法的识别效果十分依赖训练数据集的大小，而且至今人们都无法对其模型本质进行有效的解释。
图6 CNN模型概述
图7 CNN模型的不可解释性
最后，教授也提出人脸识别技术未来面临的一些机遇与挑战，包括如何更好地解决四大主要问题、如何提高在移动设备应用上的性能、如何挖掘出更多更有效的特征、是否能通过结合其他生物特征以提高反欺诈性、对于3D人脸数据是否可以通过其它不局限于融合三维面部轮廓和纹理的策略进行分析。最后，教授还叮嘱大家不要过度依赖于深度学习技术。
图8对人脸识别技术的展望
教授的汇报文件可以在以下链接获得：
https://www.comp.hkbu.edu.hk/wsb19/programme.php
图9现场嘉宾提问
公司参观
午饭过后，云销雨霁，我们参会者乘坐巴士前往位于深圳市南山区高新科技园北区，深南大道北侧的腾讯大厦。对于多年来使用腾讯产品并且从事IT行业的人来讲，这次前往可谓是朝圣之旅。外观上看，腾讯大厦形似剃须刀，是深圳特区闻名全国乃至世界的互联网新标志。
图十：与会者腾讯大厦合影
抵达大楼后，参观者先于大厅一楼合影。之后从二楼展厅在讲解员带领下开始了对腾讯的参观。首先映入眼帘的是QQ实时在线人数的星云图，在这个大屏幕上，实时显示着全国使用QQ用户的数量和分布情况。紧接着他向我们详细介绍了腾讯的发展历程、业务情况、员工风貌、社会责任以及腾讯对自主创新的追求等内容，并且介绍了腾讯的各项业务在公安、医疗、旅游、商业、交通、规划中的重大作用。
图十一：与会者参观腾讯大厦
结束了腾讯参观之后，我们乘车来到这次WSB2019的赞助商之一——位于深圳市福田中心区的平安国际金融中心，它高达118层、总建筑面积约46万平方米，是深圳最高建筑，全世界排名第四的摩天大楼。导游首先向我们展示了一段震撼精彩的视频，视频里呈现了深圳百年来的历史发展。之后带领我们到116层的观光层，让我们俯瞰深圳，唯一遗憾的是天公不作美，雾气较大，能见度低，远景观光困难。同时导游为我们一一讲述了深圳的各大高楼大厦，各大建筑形状的寓意以及由来。
晚宴
企业参观结束后，我们来到深圳欢乐海岸的1001新疆菜餐厅，共享今晚的晚宴。
餐厅的就餐环境和菜品都非常不错，经过几日的相处，大家也产生了较好的友谊，就餐时气氛融洽，各位与会者也就几日的学习体会和各自的相关经验进行了分享。
最后，再次感谢今天各位教授带来的精彩讲座以及各位志愿者的友好付出。
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