即便面面相對,這兩個人之間也相隔著一張紙,甚至一堵墻。一個想盡辦法打碎阻隔穿越迷霧,從眉毛、眼角直到下巴,想洞其真容;一個則竭盡全力模糊自己,隱入人海,成為那個最不引人注意的人。
某種意義上,二者都有技術(shù)愛好,前者癡迷于利用高科技從億萬人中“識臉”辨人,他是清華大學教授蘇光大,如同熱播美劇《疑犯追蹤》里制造監(jiān)控并預測犯罪“機器”的軟件天才Finch;后者則喜好槍支,案底累累,命案十幾件,但每每隱蔽成功,就連警察都不知其姓名,更難窺其面容,他叫周克華……
緊急測試
北京清華園里的蘇光大教授接到重慶警方的一道“緊急測試題”。
警方傳來了一段視頻,某部隊大門,街對面的一個攝像頭記錄了白天里的人來人往。視頻中一位淺色上衣,黑色褲子,提黑口袋的人不快不慢地走過路口。重慶警方告訴蘇教授此人的真實身份是警官,請?zhí)K教授重建一張比較清晰的臉。因為槍擊案前一天,這個攝像頭拍到類似的人像,很可能就是正在踩點的嫌犯。警方想借真人測試蘇教授的識臉技術(shù)是否“可行”。
蘇光大一眼看出截圖照片的像素僅僅是3*4大小——一張4.8*3.3cm小2寸的護照照片的像素至少是567*390,3*4相當于它的約18000分之一,稍放大點就模糊得只有臉形了。
3月27日傍晚,蘇光大剛到重慶,一位警方處長見面就問,“你做出來的頭像,我們看看行不行?”蘇光大有備而來,他拿出重建相片,靜靜觀察處長的表情。處長端詳了幾秒,遞過來這位警官的真人照——“真像他!這個是以前的照片,現(xiàn)在老了一點?!?/p>
隨后,蘇光大教授才拿到3·19槍殺案疑犯前一天在部隊門口踩點的視頻。他的任務(wù)是對這個同樣大小的模糊人臉重建,盡量清晰,甚至辨識出他是誰。
重慶遺憾
蘇光大電腦里最寶貝的是一個自制的“人臉識別系統(tǒng)”軟件,還有眾多案件的照片、視頻資料,他習慣每個案子以地名做文件名,比如“重慶”代表3·19槍殺案。雖然他現(xiàn)在還根本不知道對手是周克華。
紫色的軟件界面,用戶名已經(jīng)存在。輸入密碼,登錄。
點擊“待查人像”邊的“輸入人像”,選擇C盤里那張3*4模糊的臉部截圖。然后用鼠標選擇下面列出的臉部“部件方式”——臉、眼眉、眼、鼻子、嘴巴、下頜等;運行軟件,等待片刻。
一張黑白色人頭像清晰形成了,清晰可見。不過,這是一張世界上根本不存在的臉。
蘇光大腦子里裝的最多的就是人臉,二十多年了,無數(shù)張中國人的臉在他腦子里閃去閃回、分解組合。他的重建邏輯并不難,原理上就是相信“總會有人與你長得很像”。
圖像由點組成。這張顯出真容的照片就是通過原始視頻模糊的面部截圖,與一個999人的頭像庫比對形成。這個999人的頭像庫,是十多年前蘇教授幫公安部做軟件時受權(quán)使用,東南西北,各地人都有。
他的軟件首先將這些真實照片縮小成與那張3*4模糊原始截圖一樣的尺寸。然后,軟件會將原始視頻截圖上每個點與999張縮小后照片上的每個點比對——特別是幾個關(guān)鍵的五官位置,眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴與下頜,選取那個最近似的點——比如大小、顏色、周圍特征等。整個過程相當于重組這個頭像庫內(nèi)的照片,形成一張其實并不存在,但可能很像原始截圖的臉。因取材于頭像庫,所以清晰度則等同于庫里的照片。目前這999張的頭像庫已經(jīng)擴建至上億張,雖然運算耗時要稍微多一點,但重建相似性更高。
“總會有人與你長得很像”,這一原理仿佛是一座橋,跨在通常極為模糊的真實人臉與另外“無關(guān)”的頭像照之間,將每個人的臉部密碼用相像者的密碼重建,這無疑是驚險一躍,目標是以“假”推(斷)真,以“假”亂真。
日后看來,這張為重慶3·19槍擊案重建的頭像照與周克華的五官輪廓非常接近。不過,此時的重建像在市公安局800萬人二代數(shù)據(jù)庫進行人臉對比后,卻找不到最匹配的人。是蘇光大的技術(shù)失敗了,還是這個疑犯不是重慶人,亦或是他根本沒有二代身份證?重慶槍擊案陷入僵局,其后三年無果。
隱入人海
與蘇光大教授比較,周克華甚至可以說更看重自己的這張臉,那是他屢屢殺人奪財亡命天涯的底牌。
他必須全力以赴隱藏這張臉與自己的真實身份。長沙警方在2009年和2010年分別對周克華做過模擬畫像。前一次畫像上的周克華方臉,平頭,戴著墨鏡。周克華“平頭男”的綽號也正源于此;但在后一次的畫像上,周克華搖身一變,成了一個戴棒球帽,露著劉海的尖下巴男子。模擬畫像的大相徑庭給抓捕工作帶來巨大困難。長沙市民甚至懷疑周克華整過容。
這樣一直到了2012年1月南京殺人案。
周克華的偽裝讓警方難獲其面容,太多人為這個攝像頭中的“模糊臉龐”焦心忙碌,警方在明處緝捕,相關(guān)的技術(shù)部門通過可能的視頻、DNA等資料試圖挖到一條通向兇手的地道,他們必須比案犯潛得更深,太多人被發(fā)動起來,這些人中就有蘇光大。
頭發(fā)大半花白,身形精瘦硬朗的蘇光大時常感覺自己像古代給嫌犯畫像的師傅,一張毛筆勾勒圖貼于城墻,引來眾人圍觀。
來清華上學之前,蘇光大在山西工廠里做技術(shù)員,畢業(yè)后,蘇光大在清華大學電子工程系研究圖像處理,他醉心的課題是如何用圖像描繪非規(guī)則物品,比如人的頭發(fā),并一路從硬件搞到軟件。
1989年,當時公安部找到蘇光大,希望他能探索用技術(shù)手段畫像,因為全國那么多公安局哪可能每個局都有美院畢業(yè)的人畫嫌犯像呢!
承擔公安部課題之后,蘇光大就再也沒有離開人臉,這是他的“樹”。每張照片上每張臉,每一個五官乃至皮膚的圖像拆合,都反反復復在他腦子里幻燈片式地播放。
“給我大量頭像,你要劉曉慶我也能給你組合起來?!?014年10月21日,清華園一座大廈內(nèi),蘇光大笑著對記者說。與圍墻外一處處工地的喧囂與繁雜相反,他的辦公室兼實驗室內(nèi)異常整潔與寂靜,一架專業(yè)人像相機架在屋中央。不過,他此處說的“劉曉慶”的段子,技術(shù)上在最早公安部布置的課題中已然解決并全系統(tǒng)推廣了。
“你看,我們可以把臉形與五官按專業(yè)畫家的眼光分成非常多類,比如瓜子臉、長方臉、扁平臉、杏核臉、小臉,比如三角眼、丹鳳眼、杏核眼、月菱眼、深窩眼、單雙、挑角眼。我就可以在各種圖庫里碎片式地組合成一個近似的劉曉慶?!?/p>
90年代末至今,蘇光大圍繞人臉這棵“樹”的根,添加上“人臉重建”(即“總會有人與你長得很像”)、“人面識別”(即以人臉重建出的頭像再與更大數(shù)據(jù)庫中——比如一省二代身份證庫——比對找出最近似的那張臉及那個“真人”)、“低分辨率人像模糊辨別”這些枝與葉。
人臉重建中一個難題是“定位”,即標準化。五官定位功能肯定好于皮膚,但五官之中哪個部件變化最少,穩(wěn)定定位能力最強呢?這個問題困擾蘇光大很久。蘇光大試著先讓計算機辨認眼睛特征,效果不好。
一天,蘇光大在校園里偶然見到一對母女倆,看著看著,他發(fā)現(xiàn)下頜的遺傳因素最為穩(wěn)定,即便隨著年齡增長,下頜結(jié)構(gòu)也不會發(fā)生太大改變。
雖然閱臉無數(shù),包括請清華大學的同學每年拍一張照片,簽署專用協(xié)議研究,但蘇光大笑稱沒研究過自己的臉;雖然有點像《疑犯追蹤》里的Finch,但蘇光大可不是億萬富翁,他人手并不多,課題經(jīng)費也不是那么寬裕。他喜歡重建人臉,但他總是“丟東西”——有些很有市場前景的發(fā)明他都因癡迷于“識臉”而半途放棄了產(chǎn)業(yè)化,其中不少“被別人”興起。有人說他不善商業(yè),有人說他專注技術(shù),他只是覺得有失才有得。
清華的詹姆斯·邦德?
2005年1月28日,清華大學東主樓。蘇光大等待檢驗。輸入人臉,搜索數(shù)據(jù)庫,圖像背后的系統(tǒng)開始超速運轉(zhuǎn)。
在座的都是公安部的專家、官員。經(jīng)過測試和報告,最終,蘇光大的系統(tǒng)被鑒定為國際先進水平,創(chuàng)造出“6臺計算機并行處理、比對速度高達每秒256萬人”的成果。
2006年科技部舉辦國家的科技重大成就展,蘇光大的人臉識別系統(tǒng)應(yīng)邀參展,一天在展臺邊,科技部部長徐冠華對蘇光大說:“這個系統(tǒng)做得真好,我們科技部支持了你多少錢?”“50萬?!碧K光大答?!?0萬實在太少了!”徐冠華說?!敖o我點陽光我就能燦爛!”蘇光大開了個玩笑,在場的人都樂了。
更多的時候,在清華園的實驗室,或者去各地公安局做技術(shù)支援時,蘇光大似乎還是那個太原車間里修理無線電的小伙子,技術(shù)創(chuàng)造才能讓他怦然心動。
2008年,蘇光大又在內(nèi)心歡喜了一把——人臉識別技術(shù)應(yīng)用于奧運會。8月8日開幕式和8月24日閉幕式當晚,觀眾進入“鳥巢”,除門票外,還必須逐一在進場通道前拍照。攝像頭在一兩秒鐘內(nèi)抓拍人臉,定位面部關(guān)鍵點,并提取特征,與觀眾事先提交的身份信息進行核實,這整個過程只需要兩三秒時間。在國際奧運史上也是首次使用這一技術(shù)。
2010年,蘇光大的技術(shù)再次通過公安部驗收,超低分辨率人臉圖像的高速重建處于國際最好水平。
公開資料顯示,早在上個世紀,法國Galton就開始了類似研究。直到七十年代中期以前,模式識別的分類技術(shù)始終還是用人臉正面或者側(cè)面特點的距離來度量,而且重點是從側(cè)面人臉圖像上提取幾何特征,自動提取的準確度很低。八九十年代,這一研究基本仍處于冷凝狀態(tài)。
“9·11”事件后,全球人臉識別技術(shù)與產(chǎn)業(yè)猛然發(fā)力,但國外因為缺少類似中國大陸二代身份證的對照庫,應(yīng)用市場有限?!坝行侣?wù)f你是清華大學的詹姆斯·邦德,那你有紅顏知己嗎?”前段時間一位來訪的外國人開玩笑問蘇光大。
“中國不興紅顏知己哈?!碧K教授大笑。
眼下,蘇光大還在著手做一件有趣的事情:將數(shù)據(jù)庫內(nèi)的人臉進行性別劃分,建成男庫和女庫,不過,由于有人“男生女相”,很有可能分不清是男是女。
蘇光大依然沒有忘記尋找3·19兇殺案疑犯的真身。那是全部公安系統(tǒng)的一個重大追討對象,更是自己的一個隱蔽對手。只是,現(xiàn)在無解。
南京一月
2012年1月6日,又一起持槍殺人搶劫案從南京爆出。1月8日,蘇光大出差從太原飛回北京,剛降落首都機場,南京警方打來電話。
“1·6”案發(fā)后的10 天,南京警方調(diào)取了一個月以來銀行、道路、車站等重點部位,累計千余個監(jiān)控探頭、容量近600T(1024GB=1TB)的視頻監(jiān)控資料。為了拷貝視頻資料,警察局幾乎把南京城的硬盤都買光了,警察們看了一天又一天,甚至看得視網(wǎng)膜脫落。另一方面,警方請?zhí)K光大等技術(shù)人員盡量還原這個疑犯。
蘇光大聯(lián)想到之前不久長沙殺人案的疑犯圖,那是一張下巴被遮住的人臉,還算清晰。兩個嫌犯會不會是同一人?他首先在系統(tǒng)里重建了長沙嫌犯的人臉,給他加上了下頜。然后據(jù)此人臉部特征比對南京超市視頻資料。不久,他就鎖定了一個提著塑料袋從超市走出的男子,即便那人戴著眼鏡,但系統(tǒng)顯示他與重建的長沙疑犯臉部非常相似。
“這不是普通人,兩個疑犯是同一人!”蘇光大隨即告知警方。不久后,墳山上疑犯的DNA取樣成功,比對重慶警方此前排查的眾多嫌疑人,鎖定了周克華。
大年三十,歷經(jīng)一個月的“數(shù)據(jù)戰(zhàn)斗”,蘇光大完成了自己那部分的任務(wù)返京。不過周克華一天沒落網(wǎng),他就一天覺得不圓滿。
接下來的幾個月,周克華依然隱沒于茫茫人海。直到2012年8月14日,在返回重慶又奪去4條人命后,周克華終于被擊斃。
這一天的北京,陣雨轉(zhuǎn)晴,雨后仍酷熱難當,蘇光大聽到這條消息后,騎上自行車一溜煙奔去了實驗室。