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角膜反射 揭示旁人

2016-05-06 17:42:03
大自然探索 2016年4期
關鍵詞:高像素證件角膜

從視網(wǎng)膜提取影像,目前看來依然玄乎。而另一種與此有關的理念,則已被證明可行。在1964年的007系列電影《金手指》中,男主角詹姆斯·邦德挫敗了一次襲擊,因為從他將要親吻的女士的眼球上,他看見了即將從他背后襲擊他的男子的反射像??茖W家2013年12月底宣布,依據(jù)角膜反射,未來有可能準確識別一個人或一些人。

科學家發(fā)現(xiàn),一個人的肖像照的眼中,可能生成攝影師或靠近被拍照者的影像。這些附加影像以反射圖像的形式,出現(xiàn)在被拍照者的眼睛里。就算反射圖像經(jīng)過強化后看起來也模模糊糊,它們依然攜帶著足夠的細節(jié)信息,因而能讓其他人辨認出反射在被拍照者眼睛里的人。多個科學團隊正在探尋這一被稱為角膜成像的方法。該方法可能有廣泛用途,如犯罪調(diào)查和偵查(甚至重建被拍照者所在的直接環(huán)境),又如高級電腦繪圖、面部和虹膜辨認及機器人學。

電影《金手指》中,從他所吻女性的角膜反射圖像中,邦德看見了他身后的襲擊者。

這方面研究大多都涉及眼部特寫和復雜的計算機處理,目的是產(chǎn)生清晰的反射圖像。但科學家指出,對辨認犯罪嫌疑人來說有用的圖像不一定必須很清晰,這是由于人類擁有非凡的模式或圖案識別能力。如今,運用現(xiàn)成的圖象處理軟件,對一般數(shù)字相機拍攝的圖像進行強化,就能重建人臉。此外,盡管提取反射自角膜的人面像甚至全身像已非首次,但利用眼睛反射圖像辨別原本難以辨別的隱蔽旁人,卻是首次得到證明。

在實驗中,科學家采用高級數(shù)字相機和照相館照明,為5名志愿者拍攝證件相片風格的坐像。同時,也為這5名志愿者拍攝在他人眼中呈現(xiàn)的角膜反射圖像(靠近攝影師站立)。接著,科學家讓兩組人嘗試匹配證件照片和處理過的角膜反射圖像照片,其中還有不是這5名志愿者的其他一些人的證件照片作干擾。實驗結(jié)果顯示,對5名志愿者都不熟悉的一組人,他們將角膜反射圖像照片與證件照片對應起來的成功率為71%(運用了正確識別匹配或排除不匹配的方法)。那么,熟悉這5名志愿者的另一組呢?正確匹配率高達84%。

(a) 高像素面部照。紅框標明感興趣區(qū)域,其中包括角膜的反射性表面。

(b) 提高對比度之后,對感興趣區(qū)域的放大視圖。5人在角膜反射圖像中清晰可見。從左至右分別為J(科學家)、CF(坐著的人)、IS、SC(攝影師)和AS。綠框凸顯的是AS(旁人)。

接下來,一位代號J的男科學家與5名志愿者排成一線,調(diào)查10名新的志愿者(他們對這項實驗不熟悉,但熟悉J)是否能一下子就把他與其他人區(qū)分開,以及這種區(qū)分的信心度。這項實驗意在模擬:警方讓可能的嫌疑人站成一排,讓目擊者從這排人當中指認嫌疑人。結(jié)果,10名志愿者中有9人從模模糊糊的角膜反射圖像照片中認出了J,信心度為80%??茖W家得到的結(jié)論是,角膜反射圖像不僅可能與同一個人已有的高質(zhì)量圖像匹配,而且能讓某個人辨認出他(她)知道的那個人。這讓科學家很驚訝,畢竟基于角膜反射圖像的清晰度很差。

(c) 經(jīng)過強化后的AS特寫。性別、種族、頭發(fā)顏色、大致年齡和表情等都明顯可辨。

在從他人眼中提取反射的面部信息方面,這項研究代表著一種初始探索。但該方法作為一種法醫(yī)學工具的用途還遠遠未得到證明,因為在真實案例中存在太多可變因素。實施綁架或性騷擾的罪犯,不太可能被高端數(shù)字相機以39兆像素的分辨率拍攝下來,更何況這樣的拍攝還需要很高的光照條件。另外,在這項實驗中,對照片進行匹配依然是一種主觀活動,基本上就是給出一種意見。如果能直接測量角膜反射圖像的某個方面,例如反射圖像中某人的兩個瞳孔之間距離,再與對同一個人高像素照片中同一參數(shù)的測量結(jié)果對比,那么肯定會更好。這種客觀測量結(jié)果的可信度當然也會更高。

參與這項研究的科學家承認,照相機像素確實是一個問題,但隨著技術不斷進步,也許要不了多久,一般的智能手機也將具有超高像素的攝像頭。最終,角膜反射圖像識別的關鍵可能不在于照相機的像素,而在于參與識別的人。換句話說,找到最佳辨認者(那些熟悉相關面孔的人),可能比獲得最好的圖像更重要。

放大被拍照者眼睛部位,顯露隱蔽的旁人

實驗中,拍照場地布局和相關儀器設備示意圖。

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