...

　　人臉識(shí)別是屬于生物識(shí)別技術(shù)，通過(guò)檢測(cè)對(duì)比人臉圖像來(lái)達(dá)到識(shí)別的目的。人臉圖像由于年齡、姿態(tài)、表情、光照等因素而具有“一人千面”的特點(diǎn)，因 此，人臉識(shí)別技術(shù)具有極大的挑戰(zhàn)性。由于傳統(tǒng)身份識(shí)別的缺陷，全球每年涉及的詐騙案至少為信用卡5億美元、移動(dòng)電話10億美元和取款機(jī)30億美元。采用生 物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行個(gè)人身份鑒定，取代傳統(tǒng)的使用鑰匙、身份證、密碼等方法，可廣泛應(yīng)用于銀行、機(jī)場(chǎng)、公安等領(lǐng)域的出入管理。

　　據(jù)各種組織和機(jī)構(gòu)的報(bào)告，2005年全球生物識(shí)別市場(chǎng)總規(guī)模大約為56億美金，同時(shí)國(guó)內(nèi)生物識(shí)別市場(chǎng)的總?cè)萘看蠹s在3.5個(gè)億的市場(chǎng)規(guī)模。保守 地估計(jì)到2007年全球生物識(shí)別將形成年銷售136—170億美元的市場(chǎng)，而其中人臉識(shí)別市場(chǎng)將達(dá)到47.6—59.5億美元的市場(chǎng)規(guī)模。人臉識(shí)別中國(guó)作 為發(fā)展中國(guó)家，人臉識(shí)別技術(shù)潛在市場(chǎng)同樣巨大。在國(guó)家安全、軍事安全、金融、公安、司法、民政、海關(guān)、邊境、口岸、民航、保險(xiǎn)以及社會(huì)安防、民用安防等領(lǐng) 域，急需人臉識(shí)別的相關(guān)產(chǎn)品來(lái)填補(bǔ)市場(chǎng)空白。

　　人臉識(shí)別技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　863計(jì)劃、國(guó)家科技支撐計(jì)劃、自然科學(xué)基金都撥出專款資助人臉識(shí)別的相關(guān)研究。國(guó)家“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃中也將人臉識(shí)別技術(shù)的研究與發(fā)展列 入其中[4]，明確指出：“要在生物特征識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域縮小與世界先進(jìn)水平的差距，開(kāi)展生物特征識(shí)別應(yīng)用技術(shù)研究，人臉識(shí)別具有高安全性、低誤報(bào)率的出入口 控制新產(chǎn)品。”在這種環(huán)境下，國(guó)內(nèi)一些科研院所和院校在人臉識(shí)別技術(shù)方面取得了很大進(jìn)展。如中科院自動(dòng)化所，清華大學(xué)，中科院計(jì)算所自主開(kāi)發(fā)的人臉識(shí)別技 術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)的水平。人臉識(shí)別作為一種新興的生物特征識(shí)別技術(shù)(Biometrics)，與虹膜識(shí)別、指紋掃描、掌形掃描等技術(shù)相比，人臉識(shí)別技 術(shù)在應(yīng)用方面具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)：

　　1.人臉識(shí)別使用方便，用戶接受度高。人臉識(shí)別技術(shù)使用通用的攝像機(jī)作為識(shí)別信息獲取裝置，以非接觸的方式在識(shí)別對(duì)象未察覺(jué)的情況下完成識(shí)別過(guò)程。

　　2.直觀性突出。人臉識(shí)別技術(shù)所使用的依據(jù)是人的面部圖像，而人臉無(wú)疑是肉眼能夠判別的最直觀的信息源，方便人工確認(rèn)、審計(jì)，“以貌取人”符合人的認(rèn)知規(guī)律。

　　3.識(shí)別精確度高，速度快。與其它生物識(shí)別技術(shù)相比，人臉識(shí)別技術(shù)的識(shí)別精度處于較高的水平，誤識(shí)率、拒認(rèn)率較低。

　　4.不易仿冒。在安全性要求高的應(yīng)用場(chǎng)合，人臉識(shí)別技術(shù)要求識(shí)別對(duì)象必須親臨識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)，他人難以仿冒。人臉識(shí)別技術(shù)所獨(dú)具的活性判別能力保證了 他人無(wú)法以非活性的照片、木偶、蠟像來(lái)欺騙識(shí)別系統(tǒng)。這是指紋等生物特征識(shí)別技術(shù)所很難做到的。舉例來(lái)說(shuō)，用合法用戶的斷指即可仿冒合法用戶的身份而使識(shí) 別系統(tǒng)無(wú)從覺(jué)察。

　　5.使用通用性設(shè)備。人臉識(shí)別技術(shù)所使用的設(shè)備為一般的PC、攝像機(jī)等常規(guī)設(shè)備，由于目前計(jì)算機(jī)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)等已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，因 此對(duì)于多數(shù)用戶而言使用人臉識(shí)別技術(shù)無(wú)需添置大量專用設(shè)備，從而既保護(hù)了用戶的原有投資又?jǐn)U展了用戶已有設(shè)備的功能，滿足了用戶安全防范的需求。

　　6.基礎(chǔ)資料易于獲得。人臉識(shí)別技術(shù)所采用的依據(jù)是人臉照片或?qū)崟r(shí)攝取的人臉圖像，因而無(wú)疑是最容易獲得的。

　　7.成本較低，易于推廣使用。由于人臉識(shí)別技術(shù)所使用的是常規(guī)通用設(shè)備，價(jià)格均在一般用戶可接受的范圍之內(nèi)，與其它生物識(shí)別技術(shù)相比，人臉識(shí)別產(chǎn)品具有很高的性能價(jià)格比。

　　概括地說(shuō)，人臉識(shí)別技術(shù)是一種高精度、易于使用、穩(wěn)定性高、難仿冒、性價(jià)比高的生物特征識(shí)別技術(shù)，具有極其廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

　　我將人臉識(shí)別的一些應(yīng)用列舉出來(lái)，希望拋轉(zhuǎn)引玉，大家不斷完善，開(kāi)拓更多的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　1)監(jiān)控布控

　　實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)多路攝像機(jī)對(duì)數(shù)十萬(wàn)布控對(duì)象的現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別和報(bào)警提示，廣泛用于機(jī)場(chǎng)、火車站、銀行等場(chǎng)所，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定人群的布控,

　　2)公安照片搜索系統(tǒng)

　　公安系統(tǒng)目前面臨的一個(gè)難題是無(wú)法充分利用手頭上現(xiàn)成的(身份證、暫住證等)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的照片資源，在查案過(guò)程中拿到一張照片卻無(wú)法有效的定位 其身份，人工的逐張進(jìn)行照片對(duì)比幾乎是不可能完成的工作，只能花費(fèi)大量的警力和時(shí)間進(jìn)行排查。采用人臉識(shí)別實(shí)現(xiàn)快速人臉檢索查找，充分體現(xiàn)科技強(qiáng)警的威 力。

　　3)門禁出入

　　人臉識(shí)別的另一主流應(yīng)用方向，其優(yōu)勢(shì)在于非接觸操作而且直觀方便便于事后查驗(yàn)。

　　4)身份識(shí)別

　　應(yīng)用有考場(chǎng)考生身份識(shí)別系統(tǒng)，公安局罪犯積分系統(tǒng)等

　　人臉識(shí)別技術(shù)的研究范圍

　　人臉識(shí)別的研究范圍大致可以分為如下幾個(gè)方面:

　　1.人臉識(shí)別(Face Identification)：即將已檢測(cè)到的待識(shí)別的人臉與數(shù)據(jù)庫(kù)中的已知人臉進(jìn)行比較匹配，得出相關(guān)信息，這一過(guò)程的核心是選擇適當(dāng)?shù)娜四樀谋碚鞣? 式與匹配策略，系統(tǒng)的構(gòu)造與人臉的表征方式密切相關(guān)。通常或是選擇全局的方法或是選擇基于特征的方法進(jìn)行匹配。顯然，基于側(cè)面像所選擇的特征和基于正面像 的特征是有很大的區(qū)別的。

　　2.人臉檢測(cè)(Face Detection)：即從各種不同的場(chǎng)景中檢測(cè)出人臉的存在并確定其位置。在大多數(shù)的場(chǎng)合中由于場(chǎng)景較復(fù)雜，人臉的位置是預(yù)先不知道的，因而首先必須確 定場(chǎng)景中是否存在人臉，如果存在人臉，再確定圖像中人臉的位置。臉部毛發(fā)、化妝品、光照、噪聲、面部?jī)A斜和人臉大小變化以及各種各樣遮擋等因素都會(huì)使人臉 檢測(cè)問(wèn)題變得更為復(fù)雜。人臉檢測(cè)的主要目的是在輸入的整幅圖像上尋找人臉區(qū)域，把圖像分割成兩個(gè)部分-人臉區(qū)域和非人臉區(qū)域，從而為后續(xù)的應(yīng)用作準(zhǔn)備。

　　3.人臉表征(Face Representation)：即采取某種表示方式表示檢測(cè)出的人臉和數(shù)據(jù)庫(kù)中的已知人臉。通常的表示法包括幾何特征(如歐氏距離、曲率、角度)、代數(shù)特征(如矩陣特征矢量)、固定特征模板、特征臉、云紋圖等。

　　4.表情分析(Expression Analysis)：即對(duì)待識(shí)別人臉的表情信息(快樂(lè)、悲傷、恐懼、驚奇等)進(jìn)行分析，并對(duì)其加以歸類。

　　5.生理分類(Physical Classification)：即對(duì)待識(shí)別人臉的生理特征進(jìn)行分析，得出其種族、年齡、性別、職業(yè)等相關(guān)信息。顯然，完成這一操作需要大量的知識(shí)并且通常是非常困難和復(fù)雜的。

　　人臉識(shí)別技術(shù)在相關(guān)場(chǎng)所的重要性

　　維護(hù)國(guó)家和公共的安全

　　1.如何在機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭、賓館、商場(chǎng)等口岸或公共場(chǎng)所的人群中發(fā)現(xiàn)特定的目標(biāo)。安全部門、公安部門以往的做法只能是靠人工布控、蹲守。這種方式除了耗費(fèi)大量的警力以外，還往往因?yàn)橛嘘P(guān)人員的疏忽而造成特定目標(biāo)漏網(wǎng)

　　2.犯罪嫌疑人在被控制以后，不愿意透露自己的真實(shí)身份，而且身上沒(méi)有任何可以證明身份的線索。公安人員往往因?yàn)闊o(wú)從確認(rèn)其身份而不得不將其釋放。在受害人身份確認(rèn)方面同樣也存在類似的難題;

　　3.在出入境管理方面，常常有受控人員使用假的身份證件而成功逃脫有關(guān)部門的監(jiān)控。

　　而基于視頻的實(shí)時(shí)人臉識(shí)別系統(tǒng)，使用視頻圖像的比對(duì)，已經(jīng)能夠較好地滿足安全、公安部門的需求。人臉識(shí)別系統(tǒng)所具備的高速自動(dòng)識(shí)別能力很大程度 上可以將公安、安全部門從以往的“人海戰(zhàn)術(shù)”中解脫了出來(lái)，大大提升了整個(gè)國(guó)家、社會(huì)的安全防范水平，從而達(dá)到威懾犯罪、懲治罪犯、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、保障國(guó) 家安全的目的。

　　對(duì)門禁/出入控制系統(tǒng)的完善

　　門禁及出入控制系統(tǒng)的核心在于人的身份鑒別與核查，從而確保合法用戶能夠順暢地進(jìn)入受控區(qū)域，使非法用戶被拒之門外。

　　傳統(tǒng)的身份鑒別技術(shù)主要有如下幾種類型：

　　1.個(gè)人識(shí)別碼及密碼，或兩者組合使用

　　這種方式的關(guān)鍵是用戶要牢記識(shí)別碼、密碼，若識(shí)別碼被他人獲悉，則可輕易假冒而進(jìn)入受控區(qū)域。

　　2.IC/ID卡，

　　這種方式顯然有了明顯進(jìn)步，合法用戶只需持卡即可進(jìn)入受控區(qū)，但這一身份鑒別技術(shù)的問(wèn)題在于：

　　a 卡證遺失會(huì)給合法持卡人帶來(lái)極大的不便。

　　b 存在被偽造的可能;

　　c 無(wú)法確保持卡人就是合法人，易被他人借用或冒用;

　　d 人工查驗(yàn)存在有出錯(cuò)或徇私舞弊的可能，使持卡人有可能進(jìn)入非授權(quán)區(qū)。

　　3.指紋、掌形、虹膜等生物特征識(shí)別技術(shù)

　　與前兩種識(shí)別技術(shù)相比，基于人體生物特征識(shí)別技術(shù)的安全性顯然要高得多。

　　基于指紋識(shí)別技術(shù)的系統(tǒng)從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，還存在著如下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

　　a 實(shí)驗(yàn)表明，指紋存在著被他人復(fù)制的可能，這無(wú)疑降低了系統(tǒng)的安全性。

　　b 要求用戶配合程度高，在指紋采集過(guò)程中需要直接接觸指紋采集儀，易產(chǎn)生被侵犯的感覺(jué)，導(dǎo)致用戶對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)的接受度降低;

　　c 部分用戶的指紋難以采集，存在著較高的系統(tǒng)拒絕錄入率問(wèn)題;

　　基于掌形、虹膜識(shí)別技術(shù)的識(shí)別精度比指紋識(shí)別技術(shù)要高，但仍存在著要求用戶配合的問(wèn)題，要使用專用設(shè)備、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，難以成為市場(chǎng)主流產(chǎn)品。

　　4.人臉識(shí)別技術(shù)

　　在不同的生物特征識(shí)別方法中，人臉識(shí)別有其自身特殊的優(yōu)勢(shì)，因而在生物識(shí)別中有著重要的地位。在典型應(yīng)用環(huán)境下，人臉識(shí)別技術(shù)的識(shí)別精度可以達(dá) 到與指紋識(shí)別技術(shù)相當(dāng)?shù)某潭龋溆脩粲押眯悦黠@要高于其它的幾種生物特征識(shí)別技術(shù)。其價(jià)格適中和優(yōu)越的性能更能獲得用戶的認(rèn)可。同時(shí)，人臉識(shí)別技術(shù)可以 實(shí)現(xiàn)與數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)縫集成，從而為門禁/出入控制系統(tǒng)提供了良好的審計(jì)、核查機(jī)制，大大地提高了系統(tǒng)的安全性和易用性。

　　結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)于維護(hù)國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定、打擊各類犯罪活動(dòng)具有十分重大的意義。在新興的信息安全應(yīng)用領(lǐng)域，人臉識(shí)別技術(shù)提供了一種 更為安全可靠易用的身份鑒別手段，從而提升了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的安全性能，有效地遏止各類網(wǎng)絡(luò)違法犯罪活動(dòng)。同時(shí)，人臉識(shí)別技術(shù)在傳統(tǒng)的安防領(lǐng)域可以便捷 的與原有技術(shù)實(shí)現(xiàn)緊密的結(jié)合，大大提升原有系統(tǒng)的智能化程度、安全性及易用性，拓展了原有系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，從而促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)。人臉識(shí)別技術(shù)雖 然離我們的目標(biāo)仍然有一定的差距，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及各種技術(shù)手段的綜合應(yīng)用，一定會(huì)推動(dòng)人臉識(shí)別技術(shù)不斷向前發(fā)展。

上一條：數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)的思維差異

下一條：物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代：數(shù)字化、定制化、模塊化是電源管理IC的應(yīng)變之道