潜伏、破局与变革：人脸识别技术国内机场发展简史

前言：人脸识别技术在国内机场的潜伏探索已有10年时间，但实际大规模应用却是破局在近两年。本文将在梳理国内机场应用人脸识别技术简单历史的变革同时，以云从科技实施的银川河东机场为例，指出机场智能化水平已经达到全面爆发的识别阶段。
 
    自动人脸识别技术（AFR）的研究已经有近50年的历史（以 1965 年陈（Chan）和布莱索（Bledsoe）在Panoramic Research Inc.发表的技术报告为起点），而大规模商业化却是国内近几年才出现的事情。
 
    人脸识别作为一种生物识别手段，以其快速、潜伏无感、破局兼容性强受到众多行业的变革关注，有着强烈安防需求的人脸机场当然也不例外。人脸识别在机场的识别应用国内与国外的差距十分微小，甚至略微领先国外，技术机场简史这篇文章主要关注人脸识别在国内机场的国内应用落地发展。
 
     到目前为止，人脸识别在机场应用的过程从整体上可以分为两个阶段：第一个阶段是以人脸识别技术从实验室向机场落地的试探，经过近7年的探索。第二个阶段是深度学习介入后，识别率大幅上升，机场从试点到大规模应用的3年多。
 

国内历年新增应用人脸识别技术的机场数量统计*
 

    第一阶段 漫长的潜伏探索期

 
    早在2001年，美国发生“911”事件，华盛顿考虑在机场出入境使用生物识别技术强化身份认证和黑名单管理，拉开了生物识别技术在机场应用的帷幕。
 
    2006年，清华大学电子工程系的苏光大教授便开始尝试将人脸识别技术应用在公安、机场等领域进行尝试。同年，重庆江北机场也宣布开始人脸识别技术的验证工作。但是直到2008年夏天，当英国希思罗机场宣布将采用人脸识别技术时，国内的机场推进进程依旧遥遥无期。
 

北京首都机场人脸识别系统

 
    2009年，北京首都机场启用人脸识别系统，用于员工身份核验，是国内率先使用人脸识别技术的机场。与之匹配的是存有个人信息的磁卡感应证件，员工需要先刷卡再使用人脸识别，识别系统在确认来者与磁卡中的信息吻合后，发出了“吱”的一声，这让机场员工顺利地通过安检口，进入工作区。
 
    2013年1月，台湾桃园机场将人脸识别用于出入境自助通关，是国内首个将人脸识别技术应用在入出境管理的机场。
 
    大陆首个将人脸识别技术应用于出入境自助通关的是沈阳桃仙机场。
 
    这一时期，国内有许多学者和机场进行了有益的尝试，探索了人脸识别技术在机场场景应用的一些基本需求和问题。但由于当时传统的人脸识别技术效果并不理想，远远不能满足机场对识别速度、准确率、抗干扰性等各方面的要求。
 
    2012年-2014年间，日本在机场启用人脸识别的工作经历了验证、暂停、重启的过程，最终在2017年7月落地，侧面验证了当时技术与实际使用需求之间的脱节，导致久久不能落地。
 
 

    第二阶段 马航破局，机场安防急剧变革

 
    2014年，“马航事件”中，两名乘客使用国际刑警组织数据库里的失窃护照登上一架国际航班，让人们对有关证件检查与身份核验的程序感到十分担心。这再次促使机场和航空公司对生物识别技术的应用重视起来，人脸识别技术至少可以在视频监控、安检、登机环节分级校对身份。

 

国内部分机场上线人脸识别技术情况一览

 
 
    此时，2006年重新兴起的深度学习开始取得突破，识别效果飞速上升，从实验室走向了业界。强烈的需求和较好的识别性能，促使了民航总局和机场开始对人脸识别技术的大规模落地进行尝试。
 
    2014年7月，南京禄口机场首次将人脸识别技术应用于机场登机，但这个时候登机口只是显示采集的旅客信息，并不能实现自动通关。此后各个地区的机场都进行了为数不少的人脸识别系统验证，摸索适合机场应用的方式。
 
    2016年7月，深圳宝安机场首次将人脸识别系统嵌入到机场安检信息系统。标志着人脸识别技术已经被机场所接纳。
 
    2016年12月，银川机场成为全国首个全面正式上线人脸识别系统的机场，在航站楼出入口、安检口、VIP客户休息室、登机口、出入港廊桥等场景进行了切合实际业务的应用，进一步提升了机场安全保障能力和服务品质，从安全、运营、管理、服务等多角度全面智能化。
 

机场全面智能化示意图（1）

 
    进入2017年，应用人脸识别技术的机场急剧增加，呈现井喷态势，但值得注意的是，大部分还是将其用于安检通关，表明机场对这项新技术的应用相当谨慎，对其它场景的应用呈观望和试用态度。
 

    三个关键点 首次尝试、登机、全面智能化

    在国内机场应用人脸识别的历程中，有三个标志性的事件成为推动历史的关键点。
 
    1、2009年北京首都机场的首次尝试是国内机场开始认识人脸识别技术的第一步，而限于当时人脸识别技术的水平，不得不采用磁卡进行交叉验证，确保身份的唯一性。在识别速度及准确率上，当时的人脸识别技术与深度学习介入后的人脸识别技术不在一个水平上；
 
    2、2014年南京禄口机场首次尝试将人脸识别技术应用在登机上，虽然同样受限于当时的技术商业落地的水平，无法实现自助通关，却为接下去的应用提供了借鉴的想法和经验；

机场全面智能化示意图（2）

 
    3、2016年12月，银川机场的全面智能化，标志机场智能化水平进入到一个新的阶段。除了安检通关和自助登机，人脸识别及相关的计算机视觉技术被应用到动态布控、人流引导、智慧航显、VIP迎宾、轨迹检索、保洁提醒等多个方面，为2017年人脸识别技术在机场应用的爆发打下了良好的基础。
 

    全面智能化解决了哪些问题？

 

    机场安全

    通过系统的建设将进一步提高机场事前预防能力，变被动为主动。机场动态布控系统实现“黑名单”主动预警，主动防御。
 
    人证合一检测系统能够从根本遏制不法分子企图通过冒用证件、伪造证件等途径混入机场控制区的违法行为。
 
    登机口旅客人脸识别弥补了传统机场安防系统中“换牌登机”的漏洞，同时也避免出现旅客上错飞机的现象。
 
    机场服务体验
    银川机场新T3航站楼建设正式运行之后，银川机场已能够满足年旅客吞吐量1000万人次、货邮吞吐量10万吨。面对日益增加的旅客吞吐量，机场服务面临挑战。通过以人脸识别技术为抓手，平台数据分析为核心，衍生出多种机场服务功能应用（如VIP识别、绿色通道等），在提升机场服务品质的同时，减轻机场工作人员的重复性服务工作，提高效率。
 
    机场运营
    智能保洁提醒通过人流统计，精确计算洗手间人数，通过数据分析预测清洁时间，然后通知工作人员，最大限度的解放劳动力，提高生产效率。
 
 
    机场内部管理
    运用人脸识别技术，增强机场自身内部管理。工作人员人脸信息与证件预留照片比对通过后放行，杜绝冒用工牌的现象发生。
 
    奠定大数据应用基础
    系统通过在进行人脸检测的同时，可以将机场旅客的各类信息以旅客人脸为核心有机串联，针对单个个体形成较为完善的数据信息。系统将所获取信息（如姓名、年龄、籍贯、消费习惯等）进行收集、存储、整理。为机场后期的大数据分析应用，智慧机场的建设提供基础数据建设。
 

    结语

    在一带一路的大背景下，我国面临着前所未有的机遇，也面临着前所未有的挑战。 “一带一路”涵盖60多个国家，44亿人口，大多数国家民族众多，基督教、佛教、伊斯兰教、印度教等多元宗教信仰并存，一些宗教内部还存在不同教派，各民族宗教之间的历史纷争复杂，中东、中亚、东南亚等地区的国际恐怖主义、宗教极端主义、民族分裂主义势力和跨国有组织犯罪活动猖獗，地区局势长期动荡不安。这些非传统不安全因素的凸显，既恶化了当地投资环境，威胁企业人员和设备安全，也可能借“一带一路”建设开放之机扩散和渗透到中国国内，甚至与国内不法分子内外勾连、相互借重，破坏中国安定的国内社会环境。
 
    对此，全面强化安全预防与智能化工作相当重要，对于机场、火车站、地铁、公共汽车站等人流量相对较大的场所，需要人脸识别及智能分析技术，包括人脸信息的采集、人脸识别的预处理、人脸位置的跟踪等，通过与犯罪数据库中的信息对比，获取该人群中是否存在警方正在通缉的犯罪分子，为公共场所提供更多的安全保障，尽可能的将危难扼杀在摇篮之中。