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「世大智科/天才家居」-我們創業囉
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作者:徐業良(2017-05-13);推薦:徐業良(2017-05-13)
附註:本文發表於汽車購買指南雜誌,2017年六月號,史丹福專欄。

臉部辨識技術在汽車上的應用

如果您還沒有使用Windows 10這個功能(叫做“Windows Hello”),一定要趕緊試試看,臉部辨識真的快又方便,而且挺有高科技的“fu”

想像如果汽車上也有臉部辨識的功能,當您上駕駛座,愛車已經知道您是誰,立刻開始為您調整您最習慣的座椅設定、方向盤高度、後照鏡角度,甚至在車內音響播放您最喜歡的電台等等,個人化貼心設定

是的,攝影機影像辨識技術在汽車上的應用越來越廣,從自動駕駛的應用如判別車外各種環境狀況、路況,一路進軍到汽車內部,已經有許多車廠持續開發車內攝影機結合臉部辨識軟體,作駕駛人或乘客的辨識。

您使用Windows 10筆記型電腦的臉部辨識功能時,第一個步驟是要對著攝影機將您的臉「註冊」,汽車內使用臉部辨識技術也是如此,您的臉被「註冊」之後便可用來作軟體辨識的依據。然而在汽車內進行臉部辨識比登入筆記型電腦稍微困難一些,主要是每次坐在駕駛座上時,駕駛人都可能有一些些外觀上的變化,最容易造成辨識困難的就是駕駛人常會戴著太陽眼鏡開車(您大概不會戴太陽眼鏡打電腦),此外車內光線明暗差距很大,白天可能車外太陽光很強,晚上開車車室內又很暗。因此汽車內的臉部辨識必須使用室內人體紅外線攝影機,而非如筆記型電腦上的彩色攝影機,來克服這些問題;臉部辨識機器學習演算法也會更複雜一些,必須根據環境光線強弱作調整。駕駛人的眼睛是臉部辨識的關鍵目標,因此車內攝影機的位置常被定在儀表板正中央,即使駕駛人戴著帽子,也很容易抓到眼睛的位置。

在汽車上作駕駛人或乘客臉部辨識,目的不只是為了個人化的駕駛環境設定,也是為了提升行車的安全性,例如汽車的人機介面就可能因為臉部辨識技術而有革命性的改變。

汽車儀表板越來越擁擠,各項資訊又都是在儀表板上固定位置,駕駛人必須分神轉頭去看。其實汽車內駕駛人面前面積最大的,是那一大片擋風玻璃;車內攝影機掃描駕駛人瞳孔位置、臉部方向,可以判別駕駛人目前的視線在擋風玻璃上的位置,然後把優先度最高的訊息,像是前方有意外事件、或者車子超過速限之類的,直接投射在擋風玻璃上駕駛人注視的位置。當然,如果攝影機辨識到駕駛人分心、低頭玩手機,或者有瞌睡的現象,也可以即時對駕駛人發出警訊。

克萊斯勒車廠在他們的概念車Portal上展示了這項臉部辨識技術。一旦汽車知道駕駛人是誰,Portal概念車會自動調整至最舒適的駕駛位置,選擇駕駛人喜歡的駕駛模式,economy mode或者sport mode,甚至根據駕駛人長期的駕駛行為,例如早上8點總是開車去辦公室,主動建議一個導航地點,並提供交通資訊、預計到達時間等等。

臉部辨識更進階一些的應用,是根據您的臉部表情和其他生理訊號,判斷您現在的心情。福特汽車公司和晶片大廠Intel合作研發了好幾年,希望能從駕駛人的臉部表情知道駕駛人目前心情如何,然後改變車室內的環境,例如改變音樂和燈光,來配合或改變駕駛人的情緒。

您有沒有無聊到經常和您iPhone手機的語音數位助理Siri聊天?Siri是一個非常棒的人工智慧應用,能夠瞭解您的問題,蒐尋到適當的答案,並且以自然語言(natural language)的方式回覆您。當您的問題有些無厘頭,Siri也會理解,給您一些俏皮的回答。

想像Siri如果看得到您的臉部表情,這個互動談話是不是會變得更有趣?

Honda有一部概念車叫做NeuV,是一部會和駕駛人互動聊天的車子。車上有一個大型可以自行客製化的LCD螢幕,行車電腦連接到雲端,和Siri一樣用人工智慧技術和駕駛人互動。NeuV概念車和駕駛人互動聊天的過程中,用到了一個Honda稱作“emotion engine”的功能,可以用臉部辨識的技術了解駕駛人的情緒,除了談話內容字面上的語意之外,更有助於了解談話內容的情境,從而在對話中加油添醋,讓談話內容更有趣。

這樣的應用會不會聽起來不太實際?

其實了解駕駛人的情緒狀態還是有一些實際的功能。例如一個冷靜的駕駛人可能是相對比較「安全」的駕駛人;如果人臉情緒辨識發現駕駛人很生氣,常見的「馬路憤怒(road rage)」之類的狀況,汽車電腦也許可以相應作一些調整,例如好言慰勸一下駕駛人不要生氣,不要用惱人的警示聲刺激駕駛人,或者播放一些柔和的音樂舒緩情緒等等。

汽車廠使用臉部辨識技術另外一個重要的功能,是希望能取代汽車鑰匙或遙控鎖,就像您登入Windows 10筆記型電腦一樣,開車不必鑰匙,全憑一張臉就夠了。有一部電動車新創公司“Faraday Future”Faraday就是電學大師「法拉第」)開發的電動車,就在車外門框上裝了一個攝影機,辨識到車主靠近汽車時便自動解鎖。不過許多專家認為這樣的技術可能並不安全,例如可以在網路上下載一張車主照片,印成1:1大小,就有可能騙過臉部辨識軟體。

如果一張照片就能騙過,臉部辨識軟體也太不聰明了。剛剛拿了一張自己的大頭照,對著筆記型電腦的攝影機小小實驗了一下,也許是因為大頭照太小,拿著在攝影機前怎麼晃都沒有被辨識成功,拿開大頭照、真臉一出現就辨識成功了

立體攝影技術可以辨識影像是平面還是三維物件,確認是個實體而非高解析度照片;有些臉部辨識軟體會從是否眨眼等等特徵,辨識影像是不是活生生的人。不過網路上還是有專家提到,現在3D列印很盛行,列印一個車主3D的頭型就成了

我所聽到過最有創意的臉部辨識技術應用,發生在北京天壇公園的公共廁所。天壇公園的公共廁所提供遊客免費的捲筒衛生紙已經有10年了,但是衛生紙往往一下子就被拿光,一直令管理單位非常煩惱。公園管理單位發現大量拿走公共衛生紙的不是觀光客,而是當地貪小便宜的居民,上一次廁所就藏了一大堆衛生紙在厚重的衣服下或背包中,拿回家當成家中衛生紙使用。

公園管理單位評估了很多不同的方式希望能解決這個問題,後來他們覺得用臉部辨識技術最衛生,設備也相對便宜。所以您下次如果到北京天壇公園觀光,上廁所需要衛生紙的話,您得站在裝在牆上的衛生紙機前方,注視機器3秒鐘左右,然後機器會給您一段大約60公分長的衛生紙;您的臉部特徵也會被記錄下來,要等到9分鐘以後機器才會再次給您衛生紙。

這個臉部辨識衛生紙供應機成本只要大約美金720元,今年三月推出之後頗受好評,在北京天壇公園測試成功的話可能會擴大推廣到其他公共廁所。目前聽到唯一的抱怨是,60公分長的衛生紙實在不太夠。