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面部專家為何認人先看耳朵

2026年10月26日08:48 | 來源:科技日報222
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普通人認出一張臉,習慣先看眼睛、鼻子和嘴。但面部識別專家的答案有點出人意料:他們更願意先看耳朵。

美國國家標准與技術研究院科學家通過實驗研究告訴我們,受過訓練的面部比對專家,常常隻看一兩個局部特征,就能判斷兩張照片是不是同一個人,平均准確率超過九成。最常用的是耳朵,額頭也有很不錯的表現,脖子和下巴反倒幫不上什麼忙。

面部專家平時做的事,不是在人群裡認出熟人,而是把監控截圖、証件照、案發現場照片等不同來源的兩張人臉放在一起,判斷它們是不是同一個人。這個結論有時還會進入法庭,成為証詞的一部分。業內有一套常見做法,叫形態學分析,也就是不看整張臉的整體印象,而是把眼睛、鼻子、嘴、耳朵、眉毛、額頭、下頜等區域分開描述,逐個比對。但專家到底先看哪一塊,什麼時候又換到另一塊,過去很少有人研究。

為了弄清楚這件事,科學家設計了一個實驗:屏幕上並排出現兩張不同人的臉,另外有一張被完全擋住的臉,專家需要判斷被擋住的臉到底對應哪張臉。規則有點特別,他們可以一點一點揭開遮擋區域,每看一個部位就要扣一點積分。為了用最少的信息做判斷,專家必須仔細考慮先看哪裡。

結果很有意思。專家大多數時候真能隻靠單個特征就判斷身份,甚至不少專家隻看到耳朵,或者耳朵加眼睛,就下了結論﹔也有部分人靠額頭就能確定。耳朵是專家最常主動選看的部位,額頭很少被優先選擇,但一旦看過,判斷往往很准。從准確率來說,耳朵和額頭並列最高,頸部和下巴幾乎提供不了幫助。

面部專家非常會隨機應變。當兩張目標臉的耳朵長得很像、分不出高低時,專家不會繼續盯著耳朵,而是轉去看兩眼的間距、眉弓形狀、額頭輪廓等差別最大的地方。他們並不是死守一套規則,而是先按經驗挑一個大概率管用的部位試,不行就馬上換一個更能分辨的部位。這種靈活切換,以前沒有被明確記錄過。

那麼,為什麼耳朵這麼受重視?人臉識別研究裡,耳朵的結構足夠豐富,耳輪、對耳輪、耳垂都有很多細節,而且耳朵不像表情肌那樣整天活動,比較穩定。但這不等於在任何情況下耳朵永遠最可靠,只是在限定條件下,它是專家的首選,而且命中率高。此外,眼睛周圍的區域也常被專家當成高價值特征。

這項研究也有明顯邊界。它不能直接套到真實案件中,因為實驗條件是人為設計的:人臉被劃分為不同區域,可以逐步揭示。而真實辦案面對的往往是模糊的監控畫面、傾斜的角度、遮擋物,還有跨種族的比對。

盡管如此,這類數據還是非常有用。一方面,人臉鑒定培訓可以把這些策略教給新手,告訴他們哪些特征更容易一擊命中,什麼情況下應該換思路﹔另一方面,機器學習算法也可以參考專家的判斷方式,在整張臉匹配的基礎上,給耳朵、額頭這類判斷性特征加一點權重,也許在低質量圖像上會表現得更穩。

現在,機器識別人臉越來越依賴整體計算,這項研究反倒提醒了一點:人臉專家看的從來不是一整張臉,而是一個個可以命名、可以比較,甚至被普通人輕易放棄的特征。耳朵,只是其中一個入口。(記者 張夢然)

(責編:郝孟佳、孫競)

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