隨著人臉識別技術(shù)不斷完善，也逐漸應(yīng)用于各種領(lǐng)域，刷臉出行已經(jīng)不是新鮮事，全國各地已經(jīng)有不少飛機場、高鐵站先后引入人臉識別。
特別是在春運期間，通過身份證和人臉對比，省去了取票驗票的進站步驟，緩解人流高度集中，實現(xiàn)“秒刷”，即使筆者帶著眼鏡，發(fā)型有所改變，也能迅速的通過，能有效減少進站的時間和車站安檢人力成本。
一、技術(shù)原理
“刷臉”進站所用的是人臉識別技術(shù)，這是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行識別的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識別、面部識別。
刷臉進站對計算機“看臉識人”的本事提出了很高的要求，如何確認眼前這個人就是身份證上的那位呢？這涉及到模式識別、圖像處理、計算機視覺、統(tǒng)計學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、子空間理論和流形學(xué)習(xí)等眾多學(xué)科，還有一系列以“特征臉方法”為代表的識別算法。
這類算法的思路主要是利用一種叫“主成分分析”的數(shù)學(xué)方法，對二維的人臉圖片進行降維和提取特征，將其轉(zhuǎn)化為一組向量集，進而轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)運算來處理。它首先需要準(zhǔn)備一些基本的人臉模型（稱為“訓(xùn)練集”），將其向量化后獲得基本的特征向量。這些特征向量在返回成圖像時看上去仍像人臉，擁有人臉的基本特征，所以它們也被稱為“特征臉”。
在具體的識別過程中，算法會把需要識別的人臉圖像向量化、數(shù)字化，然后從參考用的訓(xùn)練集數(shù)據(jù)中找出與當(dāng)前要識別的人臉數(shù)據(jù)對應(yīng)的幾個特征值，構(gòu)成一組特征向量基，以達到表征原數(shù)據(jù)的目的。
任何一幅人臉圖象在減去平均人臉后都可投影到子空間，得到一組權(quán)值向量，而后計算機就可以直接對比這組向量，確認兩邊圖像中是否是同一個人了。該方法實際上是計算了此向量和訓(xùn)練集中每個人的權(quán)值向量之間的歐式距離，取最小距離所對應(yīng)的人臉圖像的身份作為測試人臉圖像的身份。打個比方，這就像是警察局里指認嫌疑人時所用的“拼臉”方法，它以一個基礎(chǔ)臉型為底，將合適的眼睛、眉毛等五官放上去，最終組成一個與嫌疑人最像的人臉圖。“刷臉機器”所做的事情也大致如此，只是它的“眼睛”、“眉毛”等五官更加抽象，對比的過程也是通過純數(shù)字化的形式進行。
但基礎(chǔ)的特征臉?biāo)惴ū容^適合處理靜態(tài)的正面圖像，為了應(yīng)付旅客在拍照時可能出現(xiàn)的不同姿態(tài)，研究者又開發(fā)出了“彈性圖匹配”的思路。它把所有人臉圖像看作具有相似的拓撲結(jié)構(gòu)，不注重角度、長度等量化的性質(zhì)，而側(cè)重于變換后的圖形的不變性質(zhì)。所以它還有一個形象的名稱，叫“橡皮泥幾何”。在這種方法中，所有的人臉可以表示成類似的拓撲圖，它的節(jié)點是一些基準(zhǔn)點（如眼睛，鼻尖等），它的邊是這些基準(zhǔn)點之間的連線。
為了識別一張新的人臉，需要從該人臉中找到基準(zhǔn)點，提取出一個人臉圖，令這幅圖和現(xiàn)有的彈性束圖之間的相似度最大。經(jīng)過匹配后，新的彈性束圖將被提取出來，然后再把它放入“特征臉方法”中進行識別。在彈性匹配的過程中，網(wǎng)格的形狀會隨著特征點的搜索而不斷變化，因此對姿態(tài)的變化也具有一定的自適應(yīng)性。

二、操作方法
這個看似復(fù)雜的“黑科技”,操作起來很簡單。
旅客需將二代身份證和藍色車票疊放在一起，車票要放在身份證上方，車票正面的二維碼要朝上、朝前，將身份證和車票一起放入閘機插入口，攝像頭會采集旅客的人臉信息，與身份證人臉信息進行識別，如果一致的話，閘機就會打開，旅客就可以通過進站。
具體如下幾個步驟：
第一步,當(dāng)乘客進入通道,站在“刷卡機”面前時,會看到地上有個黃色雙腳丫參考標(biāo)識,乘客踩上去站立。
第二步,將車票和身份證取出,車票正面朝上,身份證則放在車票下面,將疊加在一起的車票和身份證放在掃描區(qū)掃描。
第三步,乘客抬頭看著攝像頭,完成刷臉。如果車票、身份證、人臉,三信息無誤,“嘀”的一聲,進站通道的閘機便自動打開。
如果操作得快,3秒即可,操作稍慢點,6秒左右即可過關(guān)。
“檢票進站”作為鐵路出行中的一個重要環(huán)節(jié),在客流高峰期會出現(xiàn)一些問題,例如客流量大時,進站速度變得非常緩慢。再者,檢票人員單靠人工檢票很難檢驗出旅客是否“人、證、票”相統(tǒng)一,而“刷臉”,在一定程度上能緩解這一壓力。
三、優(yōu)點
“刷臉”進站速度很快，一般情況下，3至6秒便能成功通行，解放了人力，也方便了旅客。北京、上海、廣州、鄭州、太原、武漢、南昌、西安、長沙等地部分火車站已經(jīng)使用上了“刷臉”進站。比起傳統(tǒng)的靠工作人員識別放行，這些機器最大的優(yōu)勢在于節(jié)省人力，而且方便快捷。
1.“刷臉”進站不僅更方便,還更加安全。
刷臉進站系統(tǒng)不僅提高了進站效率,還通過與公安網(wǎng)的無縫連接,第一時間識別壞人。公安系統(tǒng)內(nèi)的犯罪嫌疑人一旦刷臉,就會被迅速識別,并發(fā)出報警信息,這讓打算乘火車潛逃的嫌疑人,一露臉,就露餡。
2.即使乘客化了妝、戴了美瞳,系統(tǒng)也能夠識別出來
據(jù)介紹,化了妝、戴了美瞳的乘客也不用擔(dān)心,系統(tǒng)照樣識別無誤。系統(tǒng)對人臉識別驗證時,儀器將掃描到的人臉和身份證照片進行比對,主要是看臉部輪廓、眉骨、嘴唇兩邊,和胖瘦沒有關(guān)系,只要不是特殊妝容,機器大多都能識別出來。
四、注意事項：
持有紅色車票的不能使用；持有學(xué)生票、殘疾人票等減價車票的需要人工核驗減價的證件,只能走人工通道。
身份證和車票的放置方式一定要正確，車票上的二維碼要朝前。
系統(tǒng)暫時只能識別二代身份證。如果您使用駕駛證、學(xué)生證、戶口本、護照等證件購買的車票,需要經(jīng)過人工驗證后才可進站候車。
化妝后的乘客基本上都可以精準(zhǔn)地通過識別,但戴口罩、墨鏡、帽子等還是需要摘下方可識別。
還有一些特殊情況,比如乘客如果突然剃了光頭,和身份證照片不符,也無法“刷臉”通過,最后人工驗證進站。一般年齡變化在10年內(nèi)對識別率影響不大；重度整容確會影響識別。
目前,北京、廣州、上海、成都、武漢等地的火車站已開通自助“刷臉”進站通道。從網(wǎng)友的評論上看,南京,蘭州,昆明、鄭州等多地其實也都可以“刷臉”。