[讨论]一个世界级难题(一次物理学与生物学的对话)

 作者：h_o_p  提交日期：2004-11-8 21:15:50 

　　如何描述一个人的两张照片的相似度？
　　这个问题是计算机视觉领域的一个难题。
　　具体讲就是给出一个程序，能够输入两张照片，由程序判断是不是一个人。
　　
　　问题的难点在于我们人类自己也说不清楚是通过什么判断两张照片是不是同一个人的。
　　
　　放在这里大家讨论一下。这个问题比讨论基本物理问题有实际价值。

 作者：过节老鼠  回复日期：2004-11-8 21:23:00 

　　古龙大侠曾经提出一个理论，凭人两眼之间的距离可以判断他是谁。

 作者：平衡扩散  回复日期：2004-11-8 21:45:00 

　　问题是目前主要是平面信息,少有照片的立体信息.只能采用伪彩色技术这样的东西.

 作者：h_o_p  回复日期：2004-11-8 21:52:00 

　　人可以看照片识别啊！人也没有照片的立体信息。
　　
　　也许真像爱因斯坦说得那样：“如果人类的大脑复杂到足以认识自身，那它就太复杂了，以至于不可能被认识。”

 作者：过节老鼠  回复日期：2004-11-8 22:18:00 

　　从平面照片推断立体信息是个难题。
　　
　　一个圆球的照片，电脑会不会把它当成是一个表面颜色深浅不同的圆？

 作者：烟Уаn  回复日期：2004-11-8 22:38:00 

　　如果人类的大脑复杂到足以认识自身，那它就太复杂了，以至于不可能被认识。
　　
　　
　　
  别惹我~~

 作者：我想不出来了  回复日期：2004-11-9 14:11:00 

　　人也只是根据经验判断的，难免会产生误差。要不哪来的那些视觉效果的图？
　　就像什么会动的图片——明明是利用人脑的视觉误差么。
　　电脑如果足够复杂应该也可以模仿人类的。。但是要超越……难

 作者：h_o_p  回复日期：2004-11-9 14:25:00 

　　经验判断
　　
　　什么样的经验？怎么判断的？
　　
　　谁也说不清。

 作者：中国杨神经  回复日期：2004-11-9 16:24:00 

　　楼主：
　　这个命题还不够严格，首先，这两个照片是相差了多长时间拍照的。如果是几秒钟之内拍照的一个人的两个同位置、同姿态的照片，电脑是可以确认是一个人的。如果一张是5岁的照片，另一张是50岁的照片，电脑是无论如何也识别不出来的。
　　首先，照片是胶片上感应出外界能量留存在上面的能量级别，各个点，各个空间位置上都不相同，人们和电脑识别也是按照这个能量差别来进行识别的。如果在某一点上，能量差别太大，人们就无法识别了。
　　这个人5岁时，嘴周围没有胡子，所以胡子带来的能量显示在胶片上作用人的眼睛或电脑接受器上，就等于零。50岁的时候，这个人嘴周围输入大脑的接受能量中明显有一个数值，或者电脑中就接受了一个信号，那么，人们做出的判断和电脑作出的判断，这就不是一个人。
　　那么电脑和人脑是系统地接收的，不光接收嘴周围的能量，眼睛、鼻子、个头、肤色、声音、发毛、牙齿等等能量模式，它是按照综合属性来判断的，即使某些方面能量模式改变了，如果大部分模式没有改变，还可以辨认出这个人来。如果是电脑机械地辨认，他只能按照输入的特定模式或特定发展规律来别人了，如果你设置的这个发展规律不符合实际，那这个电脑是辨认不出来这个人的。
　　如果薛亭贵每天都看到王宝钏，那他的大脑就是很短时间的王的照片组合，那么他的辨认是不存在问题的。如果他打仗20多年，在来见到王宝钏，当成别人的老婆也很正常。
　　电脑的机械辨认是根据等量能量来辨认和记忆的，他们跟人的大脑原理是一样的。
　　如果用现在的静态辨认程序，对两张时间间隔很长的照片来辨认，电脑是不胜任的，或者说不准确的。如果将来设计一个动态辨认程序，说不定辨认率会大大提高的。
　　当然，电脑程序我是不懂得的，只有靠你们来完成动态辨认程序了。
　　所谓动态辨认程序，就是根据这个事物的特点，再根据它变化的时间进程的必然规律，让某点的能量模式可以与原来不同，只要系统综合模式达到百分之几十以上，就可以确定，这样一个跟踪辨认程序。

 作者：h_o_p  回复日期：2004-11-9 18:23:00 

　　就是一个人，几秒钟内，改变一下表情，改变一下光照。现在的程序也很难识别了。
　　一幅数码照片就是一个矩阵，你如何从这个矩阵中提取所谓的能量模式？
　　现在电脑识别的原理和人类大脑的根本不一样。

 作者：海底眼  回复日期：2004-11-9 21:15:00 

　　据杂志报道，已经有公司开发出软件，可以根据平面照片，生成人脸的三维图像．
　　就是不知道准确程度如何

 作者：h_o_p  回复日期：2004-11-9 21:55:00 

　　准确度其差。那个软件的原理是假设人脸每一处的a光度都是一样的，然后根据每一点的亮度就可以计算那一点的斜率，重构出三维图像。但是人脸的每一处的反光度其实是不一样的，而且加上光源位置的影响，最后的结果可想而知。

 作者：lugi  回复日期：2004-11-10 09:25:00 

　　人本身的识别准确度就很差，只不过人大脑只存储了有限几个人
　　
　　的图像，对于无法识别的一律标记为“陌生人”而已
　　
　　如果要求人和电脑识别仪一样识别成千上万人的图像，
　　
　　我想人会疯的

 作者：wanglve  回复日期：2004-11-10 11:30:00 

　　我们可以想一想，我们的表情可以有千万种，但是面部的骨骼却没有发生什么变化，我们是否能够开发一种算法，来计算映射的骨骼形态而不计算表情。

 作者：yamu  回复日期：2004-11-12 04:01:00 

　　我想这得先让电脑明白照片上哪些部分是人脸，哪些部分是背景。
　　这还是那个模糊定义的问题，这又要先明白人为什么能有这样的定义。
　　“如果人类的大脑复杂到足以认识自身，那它就太复杂了，以至于不可能被认识。”同意，自相矛盾的。
　　
　　
　　要么对照片进行特殊定义，但是那样不如指纹辨认的快捷。

 作者：sunriselx  回复日期：2004-11-12 05:04:00 

　　“可怕的不是电脑象人一样思考，而是人象电脑一样思考”
　　 在一个人尚且不能将其识别图象（如人脸）的经验充分传递给另一个人之前，传递给机器接近于天方夜潭。
　　 无论是专家系统的知识工程，还是知识管理的知识共享，这都是问题。具体让电脑识别什么，是技术问题，而现在理论问题还没有根本解决。
　　 个人观点认为，最终的瓶颈在于人类能否认识大脑本身。

 作者：yuanjiaofen  回复日期：2004-11-14 04:25:00 

　　用眼睛看

 作者：holycooly  回复日期：2004-11-14 14:44:00 

　　pattern recognition
　　
　　

 作者：如刀  回复日期：2004-11-14 15:42:00 

　　最新的图像压缩标准MPEG-4中，有一个部分专门用于描述人脸模型。可以大大压缩脸部信息。建议阅读一下，比较枯燥哦。

 作者：用户名密码  回复日期：2004-11-15 22:14:00 

　　如果是在理想情况下，就是说这个人不做任何鬼脸或者无聊的表情（因为这样就算是以模糊思维称雄的人类也几乎分辨不出来）那么首先我们知道测瞳距是一个不错的主意。
　　 然后根据瞳距，我们得到这个人嘴角的距离。
　　 第三，我们可以得到这个人眉心和人中（鼻下口上的一个穴位）的距离。
　　 第四，我不知道怎么测量鼻子的数据……
　　

 作者：dog72  回复日期：2004-11-15 23:40:00 

　　学过图像处理的应该知道，这基本上还是可以做到的。基本原理是如何处理数据的相关性，大概的步骤如下：
　　1。将彩色图像转换成灰度图像
　　2。对图像进行勾边处理，这个不太难。
　　3。去掉背景信息数据
　　4。对两幅图像进行傅立叶变换（好象需要这个步骤，时间太长了，忘了）
　　5。最后一步对两幅图像做卷积，不过怎么判断结论我忘了，好像应该是得出的值越大相关性越强
　　

 作者：h_o_p  回复日期：2004-11-16 03:31:00 

　　如刀：
　　 你说的那个模型基本无法用于定位和识别。
　　用户名密码：
　　 现在人脸检测也是一个难题，更不要说精确定位眼睛和嘴巴了。
　　 在手工标注了眼睛和嘴巴的位置后，表情和光线依然是个难题。
　　dog72 ：
　　 那个现在已经过时了，那种方法只在理论上有一点点意义，实际现在没有人这么做了。用得比较多的是Gabor滤波提取特征。
　　
　　
　　
　　
　　 我觉得要想真正取得突破，应该想明白我们人类是怎样分辨人脸的。否则无法取得实质性进展。

 作者：sunriselx  回复日期：2004-11-16 16:22:00 

　　haha ,楼上说到重点咯，
　　一切的一切虽然都尚待确定，
　　但可以肯定的是——
　　这一切首先与计算机无关，与程序无关，也与算法无关。

 作者：也许上帝知道  回复日期：2004-12-6 05:54:00 

　　这个可要用人脑来分辨了`~

 作者：梁随意  回复日期：2004-12-6 09:12:00 

　　呵呵，偶数据结构成绩很好的。

 作者：mingleung  回复日期：2004-12-6 14:06:00 

　　我看过一部科幻片，说一个实验室的门不是用指纹开的，是用扫描
　　人的眼睛开的。后来侵入者就把哪科学家的眼挖出来，进了这实验
　　室偷东西了。我想这眼睛里应有类似指纹的东西。
　　只要不是盲人的相，通过脸上的眼睛就可以分出是不是同一人了。

 作者：如刀  回复日期：2004-12-6 22:20:00 

　　那是扫描人的视网膜，似乎已经是成熟技术了

 作者：白垩纪幸存者  回复日期：2004-12-6 23:33:00 

　　人的视觉和电脑的判断各有各的优缺点。
　　人的视觉虽然很容易得到判断结果，但会有误断的可能，人脑的联想功能可能使人产生错觉。
　　
　　电脑判断虽然比较困难，但如果找到了方法，它会比人的判断更为精确客观。

 作者：dzkdbc  回复日期：2005-1-10 01:53:00 

　　人应该是通过经验来判断的。也就是说人脑里存储了关于某个人相当多的信息，比如说面部，那就有那人在做各种表情，各种角度，各种打扮等等情况下的各种信息---如果你能够比较准确地判断出这个人。但是电脑还不具备这种条件，所以很困难。
　　而且，在面部改动较大的时候，人能够从特征入手，比如一颗痣，或者尖尖的下巴，或者性感的嘴唇，桀骜的眼神找到切入点，从记忆库里进行筛选，暂时忽略其改动的地方，比如蓄起了大胡子，带了眼镜等，如果记忆的资料足够多，并且面部特征保留的也足够的话，就能慢慢的记起。
　　人的观察方式也不一样，不像电脑那样是以点阵或者基本图形来识别，人大概把面部分成人能够理解的若干的小部分，眼睛是眼睛鼻子是鼻子，这样就为迅速找到特征提供了方便。
　　人的大脑没有那么精确，但是联想也更多。比如人通过观察以后知道了面部改变的普遍规律，那么在看到一个陌生人以后，大概能够估计出他笑是什么样，哭是什么样。
　　最后，我想也比较重要，就是人有很多除了相貌的额外的信息，也为是别人提供了帮助

 作者：三句半  回复日期：2005-1-10 02:08:00 

　　现在是通过虹膜指纹等识别技术进行识别

 作者：站岗放哨的  回复日期：2005-1-10 12:12:00 

　　学过图像处理的应该知道，这基本上还是可以做到的。基本原理是如何处理数据的相关性，大概的步骤如下：
　　　　1。将彩色图像转换成灰度图像
　　　　2。对图像进行勾边处理，这个不太难。
　　　　3。去掉背景信息数据
　　　　4。对两幅图像进行傅立叶变换（好象需要这个步骤，时间太长了，忘了）
　　　　5。最后一步对两幅图像做卷积，不过怎么判断结论我忘了，好像应该是得出的值越大相关性越强
　　\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
　　不过好像应该是做相关运算吧，不是卷积。这些可以通过光学联合变换相关实现。可参阅《光电图像处理》－－华中科大出版

 作者：踯躅的卧槽马  回复日期：2005-2-8 18:37:00 

　　作者：过节老鼠 回复日期：2004-11-8 21:23:00
　　
　　　　古龙大侠曾经提出一个理论，凭人两眼之间的距离可以判断他是谁。
　　------------------------------------------------------
　　古龙真的提出过这种方法吗？世界上第一个人脸识别系统就是采用这种方法，在70年代

 作者：stipoplar  回复日期：2005-2-10 12:21:00 

　　人看见一个物体,能分辨出这个物体,却不能想起这个物体的细节,也画不出来,我认为人能分辨这个物体是因为D? K使l;

 作者：我想不出来了  回复日期：2005-2-10 12:29:00 

　　研究方向1：画家怎样给不同的人画像，从勾勒大致轮廓，到素描明暗处理等，再到色彩……
　　
　　研究方向2：人类视网膜对光线的分辨，视觉传输与处理——处理是关键。
　　
　　值得指出的是，电脑即使达到了人类的高度甚至超越了人类，也不可能完全做到辨别清楚，这是由三维转到二维的失真造成的，三维上有差别的两物体在某个二维观察面上可能没有区别。
　　
　　嘿嘿~

 作者：我想不出来了  回复日期：2005-2-10 12:33:00 

　　再说一句，正由于刚才指出的那点，所以这是一个模糊问题。就像那5000根头发不算秃，4999根头发就秃了的计算机无法辨别人类秃与不秃的问题一样，这样的人脸分辨程序肯定得有模糊处理的算法。

 作者：zako  回复日期：2005-2-12 13:10:00 

　　理论上是可以实现的。但是需要多个学科的共同发展。
　　首先要却定人的主要区别在那里。也就是说靠什么来区分人比较科学。比如说上面说的两眼间的距离。
　　然后是要收集多少心理才够分析。当然是越多越好。有指纹和dna当然就不用那么麻烦了。很显然信息太少是不可一的。至少需要分辨率大到一定程度的图片。
　　还要有把位图矢量化的技术。这不是传统上的矢量化。主要是收集人一些部位的连续性。比如分辨出人和背景。这就涉及到了去掉一些干扰的信息。光线颜色对图片的影响和造成的错觉。在图片中加入拍摄时焦距等信息。是个好的办法。也比较容易实现。
　　最后比较共同的特点。不可能平外表区分两个人毕竟还有双胞胎存在。只能给出两个人是一个人的可能性程度。
　　毕竟，即使是人类也很难简单的从两张照片上分辨出一个人来。

  作者：游沧海  回复日期：2005-2-26 00:30:00 

　　晕楼上的
　　
　　人脸识别
　　藕最近做一些手写体字符识别的东西
　　找资料的时候发觉现在研究人脸识别的突然多起来了
　　转到天涯 难得居然这边也有人谈论 -_-#
　　
　　现在在人脸提取方面已经比较成熟了
　　像分合算法、几何匹配之类的 早就用滥了
　　至于身份确认
　　目前的基本思路无非就是基于模板、基于模型或者基于几何特征
　　具体到实现 流行的无非隐马尔科夫模型、神经网络、支持向量机等
　　理论上都是大有来历的 原则上都是能够实现的 效果上都是尚待改进的
　　
　　不过话说回来
　　人工智能和机器视觉虽然理论在上世纪六七十年代已经差不多建立起来了
　　神经网络也是八十年代的货了
　　但真正全民动员还是这两年的事情
　　所以还是可以乐观看待
　　根据惯例 估计突破也就是十来年的事情吧 ^^
　　

 作者：硬骨鱼大傻  回复日期：2005-4-4 21:19:00 

　　直接通过照片,我认为计算机很难判断,但如果计算机把相片通过计算模拟出照片上人的基本生理特征,比如骨骼什么的;我认为计算机是能够比对出来的!!!!
　　我乐观的认为不远的将来就能实现这个愿望!!!

 作者：mars1120  回复日期：2005-4-6 18:09:00 

　　我感觉各位的乐观早了，实际的困难障碍似乎大大超过了我们的想象。
　　
　　模糊辨识能力究竟是什么呢？这当中几乎不需思维的参与，无关色彩，不需要光感传输到大脑投射区那样点对点苛刻无比的精准，模模糊糊即可，在比全球电话线还要庞杂的神经网络中，用我们所有都能窥测到分子亚分子水平的物理的，生化的，解剖的以及生理的手段，尽管日夜不停变换着招术，去围追堵截，我们知道它的确在我们的视野中，可与其说我们好像是更接近了，不如说他其实就像个捉捕不到的影子。
　　
　　或许我们的方向正好落入了格式塔的陷阱？整体的属性远大于部分相加之和。
　　
　　那么，模糊辨识能力是神经系统复杂到特定程度而突显的特质？这种与各部分相关却又在整体水平上才忽然然冒出来的特质是实体还是关联？我们该怎么办呢，一头雾水，往往是我们想认识洋葱，一层层地剥下去，最后却失去了整个的洋葱。
　　
　　看来我们遇到的是一种我们从未遇到的概念，一种更上层次的事物，也许纯粹是伴随特定层面才特定出现的一种关系实体，它使我们不仅能立即识别出A是A,而且能在千万个近似A中即刻确认出那一个是A！
　　
　　在我们远未认识这个实体之前，一切都还只是希望而已……

［此帖子已被 mars1120 在 2005-4-7 14:32:26 编辑过］

love!

I really want to join in this discussion, but I know nothing about it

认知神经科学专门有一个部分研究这个问题。大致是一个有等级，但又有反馈的网络。该网络比起视觉大网络来说，好象复杂性低一些。

本网站一些神经科学领域的视觉研究者可以谈一谈这个话题。

其实针对具体应用的网络可能不难，难的是网络如何产生，如何发展。呵呵，感觉性的想法。

我想

这个问题可以返溯到人如何通过仅有的几个点和几条线来判断图形的大概。

你解决了这个问题，其他的因该很好解决

这个问题，在《我们心灵的奥秘》中，有过初步的探讨。在本论坛，其帖名为：从感觉刺激到思维内容（视觉）http://bbs.bioguider.com/ShowPost.asp?id=706

谢谢

引用：

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原文由 leiden 发表于 2005-7-21 5:52:27 :
I really want to join in this discussion, but I know nothing about it

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me too

好问题！我想先要定义一个人脸的“相似度”的概念。但对这个概念却无从下手！

从一楼的讨论中我们已经明显的看出两个问题：第一是模糊数学提供的手段解决不了人脸识别问题。因此我建议放弃模糊数学，而代之以真模糊识别（依据特征的无计算识别）。第二是用数学计算提供的手段解决不了人脸识别问题，因此我建议放弃计算的思路，代之以无计算识别。

［此帖子已被 ruiaijun 在 2005-8-10 7:33:32 编辑过］