刷脸进站，刷出铁路服务新高度

 

　　众所周知，春运是世界上规模最大的“人口迁徙”，中国铁路在每年的春运期间都要经受因客流量过大而引发的一系列问题。

 

　　2016年春运全国旅客发送量将达到29.1亿人次，春运客流继续保持增长态势，这无疑给中国铁路部门带来了巨大的压力。相对于往年来说2017年可谓是

 

　　春运史上创新的一年,将“人脸识别”,“VR导航”，“机器人指路”，“摇一摇查找遗失物品”， “ 扫一扫查询航班动态”等高科技技术应用于春运中。众多旅客表示科技的应用使出行变得更加便利。其中 “刷脸进站”成为了人们谈论的热点话题。

 

　　“检票进站”作为铁路出行中的一个重要环节，在往年春运期间经常出现不少问题以及安全隐患：例如客流量大时，进站速度变得非常缓慢；再者，检票人员单靠人工检票很难检验出旅客是否“人、证、票”相统一。因此，部分车站开通了人脸识别验票系统，也就是“刷脸”进站，开启了铁路检票服务新时代。

 

　　比起传统的靠工作人员识别放行，这些机器最大的优势在于节省人力，而且方便快捷。当然，这也对计算机“看脸识人”的本事提出了很高的要求，如何确认眼前这个人就是身份证上的那位呢？这涉及到模式识别、图像处理、计算机视觉、统计学习、神经网络、小波分析、子空间理论和流形学习等众多学科，还有一系列以“特征脸方法”为代表的识别算法。

 

　　这类算法的思路主要是利用一种叫“主成分分析”的数学方法，对二维的人脸图片进行降维和提取特征，将其转化为一组向量集，进而转化为数学运算来处理。它首先需要准备一些基本的人脸模型（称为“训练集”），将其向量化后获得基本的特征向量。这些特征向量在返回成图像时看上去仍像人脸，拥有人脸的基本特征，所以它们也被称为“特征脸”。

 

　　在具体的识别过程中，算法会把需要识别的人脸图像向量化、数字化，然后从参考用的训练集数据中找出与当前要识别的人脸数据对应的几个特征值，构成一组特征向量基，以达到表征原数据的目的。任何一幅人脸图象在减去平均人脸后都可投影到子空间，得到一组权值向量，而后计算机就可以直接对比这组向量，确认两边图像中是否是同一个人了。该方法实际上是计算了此向量和训练集中每个人的权值向量之间的欧式距离，取最小距离所对应的人脸图像的身份作为测试人脸图像的身份。

 

　　但基础的特征脸算法比较适合处理静态的正面图像，为了应付旅客在拍照时可能出现的不同姿态，研究者又开发出了“弹性图匹配”的思路。它把所有人脸图像看作具有相似的拓扑结构，不注重角度、长度等量化的性质，而侧重于变换后的图形的不变性质。所以它还有一个形象的名称，叫“橡皮泥几何”。在这种方法中，所有的人脸可以表示成类似的拓扑图，它的节点是一些基准点（如眼睛，鼻尖等），它的边是这些基准点之间的连线。

 

　　据了解，旅客只要将二代身份证和蓝色车票重叠放在一起(车票正面二维码朝上)，将身份证和车票一起放入闸机插入口，摄像头就会采集旅客的人脸信息，与身份证上的信息进行核实，如果一致的话，闸机便会自动打开，让旅客进站。

 

　　那么，“刷脸进站”实际效果如何呢?据相关报道表明：自从使用人脸识别验票系统后，每一分钟可以快速通过大约12人，平均进站速度可以达到5秒/人。相比于传统的人工验票，不仅在速度上是天壤之别，旅客的安全也能得到更为有效的保障。除此之外，此系统在加快进站速度的同时，也有效防范黄牛“倒票”：“刷脸机”能够确保旅客“人、证、票”三者相统一，而黄牛票却无法逃过人脸识别系统的“法眼”，这将会使黄牛票失去市场，从而使得购票空间更加公平。

 

　　然而，新事物的出现必然需要经过不断的革新才能真正的完善。“刷脸”进站虽然新潮，但也会出现一些意外情况。有旅客最近突然剃了光头，和身份证照片不符，无法“刷脸”通过，最后人工验证进站。北京西站相关负责人说 “化妆一般情况下没问题，可以识别出来。至于整容的人能否通过，还没遇到过这个问题，但人脸识别系统主要是采集人脸信息跟身份证核对，两者一致就没问题。”有不少网友提出了很多质疑，“双胞胎人脸怎么识别”，“身份证上的照片与现在相差太大能够识别吗？”NEC工作人员表示，不同公司的人脸识别技术，识别能力会有所差异，就整容来看，一般脸部轮廓没有变化的话，对人脸识别影响不大。

 

　　蚂蚁金服生物识别专家荀扬也对中新网表示，整容，化妆和年龄老化是人脸识别的传统难题，但是随着深度学习神经网络和大数据技术的应用，机器通过学习大量的人脸图片，已经可以比较好的解决年龄老化、化妆和轻度整容等问题。荀扬还表示，对于重度整容以及双胞胎识别等，单纯依赖人脸识别技术来解决还有困难，目前的解决方案是采用多因子认证技术和手段，结合眼纹，声纹等其他生物特征信息来区分。

 

　　整体来看，“刷脸进站”的准确性还是比较高的。目前一般程度的化妆和10年内的年龄变化，都对识别率的影响不大。在将来，我们可以期待人脸识别技术进一步完善，解决计算速度慢、环境等因素制约等问题，让“秒速进站”成为春运“新标配”。铁路部门需要做的，是在推广“刷脸”系统的同时，使其更加完善，更符合旅客的迫切需求，这样才是真正地将科技与传统铁路相结合，真正地“刷出”铁路服务新高度!（董毓琪）